系統晶片設計─使用 Nios II, 2/e

<內容簡介>

本書使用Altera DE2開發板與Altera NiosII開發板來進行設計和實作，大概分五個方向介紹：(1) NiosII微處理器控制記憶體與DMA使用方式。(2)乒乓球遊戲顯示於VGA螢幕之方法。(3)C2H加速器與網路伺服器之使用方法。(4)MicroC/OSII分時多工控制遊戲與音樂之方法。(5)多CPU系統之建立方式。本書傾向於使讀者由實例中瞭解NiosII微處理器的使用方式，故實作步驟從頭開始一步一步都有詳細說明，讓初學者也可以輕鬆上手。適用於大學、科大電子、電機、資工系「系統晶片設計」課程或相關業界人士及有興趣之讀者。


<章節目錄>

第1章 軟體安裝與設定 1-1
1-1　下載Quartus II軟體 2
1-2　安裝Quartus II 5
1-3　開始設計或執行 11
1-4　隨書光碟內容 13

第2章 SOPC設計簡介 2-1
2-1　Quratus II設計環境介紹 2
2-1-1　設計輸入(DESIGN ENTRY) 3
2-1-2　限制輸入(CONSTRAINT ENTRY) 4
2-1-3　合成(SYNTHESIS) 5
2-1-4　配置與繞線(PLACE AND ROUTE) 6
2-1-5　模擬(SIMULATION) 7
2-1-6　時序分析(TIMING ANALYSIS) 7
2-1-7　編程與配置(PROGRAMMING & CONFIGURATION) 8
2-2　SOPC Builder介紹 9
2-2-1　SOPC Builder系統架構 9
2-2-2　SOPC Builder組件 9
2-2-3　SOPC Builder的功能 12
2-3　Nios II介紹 12
2-3-1　Nios II處理器基礎 12
2-3-2　開始使用Nios II處理器 14
2-3-3　訂製的Nios II處理器設計 18
2-4　Nios II EDS硬體參考設計 19

第3章 使用Quartus II設計硬體電路 3-1
3-1　PWM(脈衝寬度調變)電路設計 3
3-1-1　Verilog HDL編輯PWM電路 5
3-1-2　使用ModelSim-Altera模擬PWM 13
3-1-3　PWM模擬板驗證 22
3-2　七段解碼器 35
3-2-1　七段解碼器電路設計 35
3-2-2　使用ModelSim-Altera模擬七段解碼器 44
3-2-3　DE2實驗板七段顯示器控制實習 51
3-3　VGA控制之一 66
3-4　VGA控制之二 87
3-5　VGA控制之三 113
3-5-1　小方格產生實習 115
3-5-2　小方格移動與反射實習 128
3-6　乒乓球遊戲 137

第４章 SOPC發展環境 4-1
4-1　簡介 2
4-1-1　SOPC Builder 2
4-1-2　Nios II微處理器 4
4-2　系統晶片發展 6
4-2-1　系統設計範例 6
4-3　創造SOPC Builder組件 51
4-3-1　”checksum master”設計範例 51
4-3-2　”PWM”設計範例 65

第5章 DE2發展及教育板發展SoPC 5-1
5-1　Altera DE2發展及教育板簡介 2
5-2 　SOPC設計範例 23
5-2-1　使用SoPC Builder建立系統 23
5-2-2　使用Quartus II編輯硬體與燒錄 47
5-2-3　使用Nios II IDE發展軟體 60
5-3　整合訂製七段解碼器組件入SOPC Builder範例 65
5-3-1　使用SoPC Builder建立系統 65
5-3-2 在Quartus II中編輯硬體與燒錄 73
5-3-3　Nios II控制七段顯示器 78
5-4　發展Avalon週邊-VGA應用 88
5-4-1　VGA核心電路設計 89
5-4-2　建立SOPC Builder的VGA組件 113
5-4-3　在Quartus II中編輯硬體與燒錄 119
5-4-4　Nios II控制螢幕顯示 123
5-5　Nios II控制乒乓球遊戲 138
5-5-1　產生一個移動的球與一個擋板 141
5-5-2　壓按開關觸發擋板移動與七段顯示器記分 146
5-6　記憶體測試範例 156
5-6-1　SRAM測試範例 157
5-7　DMA測試範例 169
5-7-1　DMA控制器介紹 169
5-7-2　使用DMA控制器 173
5-7-3　Flash測試範例 182

第６章 進階應用 6-1
6-1　C2H硬體加速介紹 2
6-1-1　程式分析 3
6-1-2　以Nios開發板進行C2H加速範例 7
6-2　網路應用 19
6-2-1　Nios II開發板實作網路應用 19

第７章 使用MicroC/OS-II作業系統 7-1
7-1　建立MicroC/OS-II作業系統 2
7-1-1　準備Quartus II專案 2
7-1-2　Nios II專案建立 3
7-2　乒乓球遊戲結合音樂 7
7-2-1　Quartus II專案建立 7
7-2-2　Nios II控制螢幕顯示 14

第８章 多個CPU系統 8-1
8-1　記憶體規劃 2
8-2　使用雙cpu系統控制乒乓球遊戲與音樂 4
8-2-1　修改Quartus系統 5
8-2-2　使用Nios II IDE發展軟體 14