N_2_NIOS整體開(kāi)發(fā)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)(經(jīng)典).doc

N_2_NIOS整體開(kāi)發(fā)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)(經(jīng)典) ，NIOS整體開(kāi)發(fā)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。
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NIOS整體開(kāi)發(fā)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ) 上個(gè)例子中，我們使用VHDL語(yǔ)言，根據(jù)FPGA管腳與數(shù)碼管和按鍵管腳的連接 ，通過(guò)一系列的語(yǔ)句控制管腳電平的高低，從而讓FPGA實(shí)現(xiàn)數(shù)碼管顯示功能。
可 見(jiàn)，對(duì)于比較簡(jiǎn)單的功能實(shí)現(xiàn)，可以像這個(gè)例子中那樣，直接控制最底層資源， 甚至對(duì)每個(gè)管腳在每個(gè)時(shí)刻的電平輸出了如指掌。
但是，如果設(shè)計(jì)稍顯復(fù)雜，那么對(duì)底層細(xì)節(jié)的過(guò)多關(guān)注就會(huì)成為一種累贅。
試想我們平時(shí)在電腦上編寫C程序，比如在顯示器上輸出一行字，我們只用 一句printf()即可完成，至于打印命令怎么傳到顯示芯片上，哪個(gè)芯片管腳怎么 變化，又怎么傳到顯示器上輸出，諸如此類涉及底層硬件的問(wèn)題，我們沒(méi)必要關(guān) 注太多。
于是，我們把用printf()這類高級(jí)語(yǔ)言描述設(shè)計(jì)邏輯的工作稱為軟 件設(shè)計(jì)。
顯然，軟件只是一種抽象的看不見(jiàn)摸不著的東西，它的結(jié)構(gòu)接近于人類 思維邏輯。
無(wú)論軟件再怎樣構(gòu)思精妙，只有在硬件上才能體現(xiàn)出實(shí)際效果。
做計(jì)算機(jī)開(kāi)發(fā)應(yīng)用程序的時(shí)候，硬件是現(xiàn)成的，軟硬件之間的橋梁早就由操作系 統(tǒng)給你搭好了，我們只需專心完成軟件的構(gòu)思和設(shè)計(jì)就OK。
顯而易見(jiàn)，軟硬件的分工會(huì)給電子設(shè)計(jì)帶來(lái)極大的方便，自然有人把這種分工方 式引進(jìn)FPGA設(shè)計(jì)領(lǐng)域，琢磨著怎么在小小的FPGA上也搞個(gè)軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)，負(fù)責(zé) 硬件設(shè)計(jì)的和負(fù)責(zé)軟件的各司其職，最后pia一整合，效率倍增。
來(lái)看看nios是怎么做的。
拿出DE2開(kāi)發(fā)板，上面很多外設(shè)接口和與之連接的芯片， 那是硬件，中間有一塊大的CycloneII芯片，里面是空的，等著我 們編寫程序下載到里面運(yùn)行，前篇文章我們用最原始的方法寫了個(gè)數(shù)碼管控制 器，這次我們換種方法，同樣是數(shù)碼管控制器，用軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)來(lái)完成。
跟計(jì)算機(jī)對(duì)比，硬件我們有了，軟件就用C語(yǔ)言來(lái)寫，但是nios系統(tǒng)可沒(méi)提供WinX P，也就是說(shuō)軟件和硬件之間的那座橋還得自己解決。
看上圖，這座橋分為3個(gè)層次：硬件控制層，設(shè)備驅(qū)動(dòng)層，硬件抽象層（簡(jiǎn)稱HAL）。