复旦大学NIOS教程

复旦大学的NIOS教程是一份详尽的学习资料，旨在帮助读者掌握基于Altera NIOS II的嵌入式系统设计。教程共288页，涵盖了从基础到高级的多个主题，是学习NIOS II处理器架构及其应用的理想资源。以下是对教程主要知识点的详细解析： 1. **开发环境介绍**： - NIOS II IDE：教程会引导读者熟悉QuestaSIM仿真器和Quartus II综合工具，这些都是进行NIOS II开发的基础。 - Sopc Builder：Sopc Builder用于自定义硬件系统，包括选择CPU、外设和内存控制器等组件。 2. **CPU结构**： - NIOS II架构：深入理解NIOS II系列（如E、F、R型）的指令集、流水线结构、寄存器配置以及内存管理单元。 -指令集：讲解32位RISC指令集的特点，包括数据处理、控制流、内存访问等指令。 3. **Avalon总线规范**： - Avalon接口：介绍Altera的片上系统（SoC）互连标准，如何通过它连接CPU、存储器和外设。 -总线协议：阐述读写操作、信号同步、中断处理等方面的Avalon总线规范。 4. **软件设计流程和方法**： - C/C++编程：讲解如何用这些高级语言编写NIOS II应用。 - BSP（板级支持包）：理解BSP的作用，它是如何提供设备驱动和初始化代码的。 - HAL（硬件抽象层）：学习如何构建HAL以隐藏底层硬件细节，使软件更易于移植。 5. **外设的组织与使用**： -外设选择：了解不同类型的外设（如定时器、串口、GPIO等）及其在NIOS II系统中的作用。 -外设驱动开发：讲解如何编写驱动程序来控制和通信这些外设。 6. **中断处理**： -中断机制：理解中断如何中断正常执行的程序，以及中断服务例程（ISR）的工作原理。 -中断控制器：解释如何配置和管理中断控制器以实现高效的中断处理。 7. **调试手段**： - JTAG接口：介绍JTAG调试协议，如何利用它进行硬件调试。 - GDB调试器：使用GDB进行源代码级别的软件调试。 - NIOS II软件调试器：讲解如何利用Altera的嵌入式调试器进行程序调试。这份教程全面覆盖了NIOS II系统设计的各个方面，适合初学者和有经验的工程师作为参考。通过学习，读者将能够构建自己的定制化嵌入式系统，并具备编写高效软件的能力。无论是为了学术研究还是工业应用，复旦大学的这个NIOS教程都是一个宝贵的资源。