[原創]邁出NIOS的第一步，HelloNIOS

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Altera官方推出NIOS已經很久了，個人感覺C+V代碼配合會是後面FPGA使用的一個主流，由C來完成一些對時序要求不高，對功能要求偏高的部分，比如運動控制等；由V來配合時序完成高時序要求的需求以及一些底層的驅動供C來調用，這樣的設計結構感覺更加合理有效，也更加適合於一些大型工程。但是有一點不好的就是程式可移植性可能有點差，畢竟使用Eclipse編輯環境（我也不確定，反正個人感覺移植起來有些麻煩）。

好了，本文就開始我們的第一個常式，HelloNIOS。軟體語言中經典的HelloWorld在這裡變成了HelloNIOS，看起來也很不錯。

簡介

其實，網路上有關於NIOS的教程已經很多了，本文在此只作為我自己的一個學習使用記錄。首先，要用NIOS，你肯定得有相匹配的硬體吧，在這裡先來介紹下我自己的硬體環境。

• 硬體：開發板黑金AX301
• 軟體：QuartusII 13.0sp1，NIOS13.0sp1

最關鍵的因素就是這些了，開發板很普通，買了後覺得資源有些少了，不過一些簡單的開發以及使用NIOS那還是足夠了，物盡其用，搞起來。

先說下所參考的一些資料，《NIOS的奇幻漂流》和《NIOS那些事兒》，感覺都是很經典的資料，完全可以用作入門。

Quartus工程建立

這裡和普通的硬體Quartus工程建立沒有什麼區別，在這裡就不多說，簡要提過。

1. 建立Quartus工程，分配好各部分所在檔案夾（這是個人習慣，現在我一般的架構如）
   
   其中ipcore用來存放自建立的官方IP核，tcl用於存放tcl引腳檔案，verilog用於存放個人編寫的V代碼。

2. 建立對應的PLL，這裡是否建立PLL自行決定，因為我們要用到板上資源SDRAM，其需要100MHz的時鐘，而我們的輸入是50MHz，所以此處需要一個PLL。

3. 建立完PLL後，我們建立Qsys。Qsys就是之前版本中的SOPC Builder，其主要就是建立一個虛擬SOPC出來。Tools->Qsys可以開啟，開啟後我們可以看到如下介面。
   

4. 依次添加NIOS、SYSID、SDRAM、EPCS、JTAG、添加後進行改名連線。改名方法為選中NAME後按“2”或者“R”即可，我一般會將這幾部分的名字全部改為大寫。其中可能會有部分Warning或者Error出現，下面對一些需要注意的點進行了說明。

   • 為添加所有組件後的
     
   • 按照一定的規則連線後，可以參考形式連線，下方仍然發現了部分如下Error的存在。
     
     
   • 這裡就需要對NIOS核進行一定的設定，雙擊打來NIOS核，進行如下的設定。設定完成後就可以看到Error消失了。
     
   • 當然這時下方還會出現一些有關於地址線錯誤的Warning或者Error，這是由於很多組件的地址佔用空間相同了，這在右側可以看出，類似於如下。
     
   • 這時可以點擊System->Assign Base Address進行地址線的自動分配，這裡我有一個習慣就是會把EPCS模組的地址線固定為0x0，從上面連線圖也可以看出。
   • 以上完成後要注意我們最後一列的中斷IRQ，也要記得將他們連起來。
   • 之後點擊上邊標籤欄中的Generation進行產生，該頁面記得將以下部分勾選。
     
   • 至此，Qsys中的配置部分結束。

5. 在Quartus頂層中添加PLL和Qsys，參考資料上多用原理圖的形式進行串連，我一般是使用代碼的方式進行串連，這部分就看個人喜好了。使用代碼串連可移植性好些但是沒有原理圖形式直觀。

6. 然後編譯，將SOF下載到FPGA開發板中。至此，Quartus中的所有工作完畢。

NIOS工程建立

這部分按照參考資料說明書來即可，十分簡單，簡寫如下。

1. 選擇一個空間用於存放工程，我一般放於Qsys的目錄下
2. File->New->NIOS II Application and BSP Template
3. 選中Quartus下的sopcinfo檔案，然後命名工程，一路Next就行
4. 工程產生後，選中左邊的檔案夾，右鍵NIOS II->Generate BSP
5. 產生後，Ctrl+B進行編譯
6. 編譯完成後，開啟Run-Configuation，進行下載配置，Apply，Run
7. 最後就可以等待調試框中的結果了
8. 最後放上成功的結果
   

[原創]邁出NIOS的第一步，HelloNIOS