uClinux在Nios Ⅱ嵌入式平台上的移植研究

结合2.6内核版本的uClinux,分析了移植uClinux操作系统的关键技术,在介绍NiosⅡ嵌入式平台后,就操作系统内核的移植、initramfs文件系统、开发环境、引导程序、操作系统映像的构建等方面进行研究分析,并给出了实现方法,该移植已在NiosⅡ应用开发板上实现。     

基于Nios Ⅱ的多功能数码相框

介绍了基于Nios Ⅱ的多功能数码相框的实现。系统基于Nios Ⅱ处理器,设计用户自定义模块,构建了灵活性高、可重配置的SoPC系统。设计自定义模块控制LCM显示;采用流水线方式设计JPEG解码自定义模块以提高解码效率;根据SD协议设计SD卡控制器扩展SD卡。实现了FAT16文件系统,便于对SD卡进行文件管理及多平台上的数据交换,并使用μC/OS-Ⅱ操作系统简化软件设计复杂度、提高系统稳定性。最终实现可播放音频并能显示、缩放、旋转图像且带有图像切换特效的多功能数码相框。     

SOPC系统建立及uClinux移植实现

本文通过具体实现一个可以运行uClinux操作系统的最小SOPC系统,较为完整地介绍了构建SOPC系统以及构建Nios Ⅱ软核处理器的方法及步骤,并详细描述了uCLinux操作系统在该SOPC系统上的移植方法.此外,还进行了基于Nios Ⅱ处理器uClinux操作系统下应用程序的开发,以从总体上完成实用性的验证.     

Nios Ⅱ内核技术在以太网通信的应用

利用Altera公司开发的Nios Ⅱ软核处理器技术,在FPGA内部嵌入用户可配置的Nios CPU内核,从而实现设计上可剪裁、可配置的优点.针对网络化数据采集的需要,在Cyclone系列FPGA上应用Nios Ⅱ内核来配置核心处理器,并采用IwIP精简网络协议.基于Nios Ⅱ的网络接口设计方案,以可编程逻辑器件为核心,以网络为信息传输的媒介,为远程数据采集系统的网络化传输提供了很好的解决力案.     

双NiosⅡ软核在嵌入式系统中的应用

在Altera公司提供的高性能FPGA芯片中嵌入双NiosⅡ软核,设计实现64路视频点播系统。在SOPCBuilder和QuartusⅡ开发工具中,将NiosⅡ处理器和用户自定义逻辑集成到FPGA芯片上,实现多路视频节目同时播放。该设计减小了系统体积,提高了处理速度,增强了系统的实用性,可以为车栽视频点播系统提供高速视频数据流。     

Nios Ⅱ多核系统缓存一致性解决方案

Nios Ⅱ处理器软核是Altera公司为其FPGA器件设计的一款32位RISC处理器,它在SOPC(片上可编程系统)技术中占有重要的地位.为了提高嵌入式系统性能,Altera提供了Nios Ⅱ多处理器支持,但它并没有有效解决缓存一致性问题,因而制约了Nios Ⅱ在共享存储器多处理器系统中的应用.本文对此问题提出完整解决方案,使在Nios Ⅱ多核系统上可以应用SMP(对称多处理器)、AMP(主从多处理器)等多种传统多处理器架构.     

基于NiosⅡ软核的工业以太网精确时钟同步的实现

介绍了基于NiosⅡ嵌入式软核处理器的工业以太网设备间精确时钟同步的设计与实现.利用Altera公司的Nios Ⅱ处理器,添加片内外设和存储器以及与片外存储器和外设相连的接口,通过SOPC(可编程片上系统)技术嵌入到FPGA芯片中形成Nios Ⅱ处理器系统硬件平台;软件部分移植uC/OS-Ⅱ作为操作系统,Lwip(轻量级TCP/IP协议)处理网络协议,在应用层上实现状态转换、同步报文处理和精确时钟算法.测试结果表明时钟同步精度高,并且最终在一个工业以太网实验平台上进行了长期的实际运行,系统稳定性良好.     

μc/OS-Ⅱ在Nios上的移植

首先介绍嵌入式实时操作系统μC／OS-Ⅱ和Nios嵌入式处理器,分析μC／OS-Ⅱ移植对目标处理器的要求,重点介绍μC／OS-Ⅱ在Nios处理器上的移植过程,最后在Nios开发板上对移植工作进行了测试。     

基于Nios Ⅱ的网络处理器转发软件设计与实现*

为了进一步提高网络处理器的可编程能力,可采用软核设计网络处理器,如在Ahera FPGA中嵌入多个NiosⅡ软核实现网络处理器。首先介绍了NiosⅡ的结构特点和自定义指令,而后给出了基于NiosⅡ软核处理器的网络处理器转发软件结构,并以IPv4报文转发应用为例阐述了网络处理器转发软件的实现方法。     

基于NiosⅡ的智能多接口片上系统设计

设计了一种基于NiosⅡ处理器的片上系统(SoC),集成了NiosⅡ处理器IP、PCI接口IP、网络接口IP以及基于Wishbone总线的串行接口IP核、CAN接口IP核等。系统具有可重配置、可扩展、灵活、兼容性高、功耗低等优点,适合于片上系统开发与应用。本设计使用Verilog HDL硬件描述语言在QuartusⅡ环境下进行IP软核设计、综合、布局布线,在Model Sim下完成功能、时序仿真,在SoPC下完成系统的定制与集成,在NiosⅡ IDE环境下完成片上系统软件程序的开发,最后在FPGA器件上实现了智能多接口功能的片上系统。     

基于Nios Ⅱ的SPI接口实现

Nios Ⅱ是Altera公司的第二代FPGA嵌入式处理器,和其挂接的外围接口相当于一个完整的SOPC系统,AD9517-1ABCPZ是一款时钟芯片,需通过SPI接口配置,让其先于系统的其他部分工作,为系统其它芯片提供时钟。针对SPI接口的实现,目前有很多方法,基于Nios II实现,具有简单灵活、开发周期短、成本低和系统维护方便等优点,可应用于许多中、低速系统设计。实现主要包括硬件设计和软件设计,硬件设计包括基于Nios II的SOPC系统的搭建,SPI-MASTER接口FPGA程序设计;软件设计包括SPI读写函数设计,AD9517-1ABCPZ寄存器配置函数设计。     

基于μC／OS-II的数码喷墨控制系统的设计与研究

选取Altera公司Cyclone II系列EP2C8Q208芯片作为新型高速数字喷墨印刷机控制系统的开发平台,以μC／OS-II作为印刷机控制的实时系统,通过Nios II 11．0 Eclipse,运用Nios II软核处理器技术来生成μC／OSII实时操作系统模块,通过系统编程来实现新型数字喷墨印刷机控制系统。通过软硬件测试,验证了该系统的稳定性和可操作性。     

浮点反正切函数的FPGA实现

设计了一种基于CORDIC算法计算浮点反正切函数的的硬件结构,并在Altera公司的FPGA芯片上进行了验证,最后在Nios II处理器系统中以用户自定义指令的形式实现,通过C语言程序验证了浮点反正切模块的正确性。     

基于Nios Ⅱ的多用途扩频信号源组件设计

扩频信号源是扩频系统的重要组成设备,可以为扩频接收机提供各种形式的扩频信号（如直扩、跳频等）。针对目前市场上的扩频信号源价格昂贵,采用专用的扩频芯片也存在扩展和升级性能较差的问题,提出采用NiosⅡ软核处理器来实现性价比高且能够灵活改变调制方式的扩频信号源,将NiosⅡ的自定义组件技术与扩频信号源的产生原理相结合,设计出了一种基于NiosⅡ的扩频信号源自定义组件。此组件拥有直扩和跳频两种可选的调制方式,并且具有各种可控制的参数。在应用时利用SOPC（可编程片上系统）技术,只需在NiosⅡ系统中加入此组件并在顶层软件中调用该组件驱动函数库的函数即可产生多种调制方式的扩频信号。     

基于SOPC的嵌入式系统设计

针对传统片上系统（sOc）解决方案在成本、体积及功耗等方面的缺点,以转换设备为背景,提出了一种基于可编程片上系统（SOPC）的设计方法,着重讨论了系统硬件平台的设计及应用软件的开发。设计以FPGA为核心,构建了基于NiosII软核处理器的SOPC系统,在NiosⅡ集成开发环境下开发出系统的应用软件。与传统方案统相比,该方案拥有更高的集成度、以及较小的体积和功耗。     

模块化机器人嵌入式多核主控制器设计

针对模块化机器人控制,提出一种基于FPGA的片上多核主控制器设计方案。利用SOPC技术在单一芯片上设计两个完全不同结构的核心:Nios II软核处理器和协处理器。详细介绍了机器人控制的路径规划流程、Nios Ⅱ软核体系、协处理器的构架及接口以及基于SOPC的片上多核系统实现。实验结果验证了多核主控制器设计的可行性。     

基于Nios II的便携式数字化谱仪研究

提出了基于Altera Nios Ⅱ软核处理器进行便携式数字化谱仪设计思路.在FPGA中进行Nios Ⅱ处理器核、UART、FIFO以及ADC控制等数字逻辑设计,结合数据采集控制、图形显示和通信等软件功能模块,给出了由FPGA、ADC采集单元和串口工业触摸屏组成的便携式谱仪硬件平台.系统测试结果验证了所提出技术方案应用于CdZnTe (CZT)便携式数字化谱仪开发的可行性.     

基于SoPC的SD卡控制器IP核的设计

针对目前在嵌入式平台中使用SD卡控制器专用芯片价格昂贵、软件模拟SPI时序控制读写速度较慢的问题,提出了一种基于SoPC技术的SD卡控制器IP核设计的架构方案.采用VHDL语言设计SD卡控制器IP核,利用自定义模块技术将其添加到SoPC中,利用Nios Ⅱ IDE编写SD卡的基础读写驱动软件并移植μC/FS文件系统,实...