基于Nios Ⅱ软核处理器的信号发生器

发布时间：2020-04-19 01:18

【摘要】： 嵌入式系统是当今最热门的概念之一,是当前电子技术发展的又一新热点。论文紧跟嵌入式系统发展趋势,采用一种新的嵌入式系统设计技术——SOPC(片上可编程系统)技术进行任意函数信号发生器的开发。SOPC是可编程技术发展到一定阶段的必然产物,Altera公司于2000年首次提出SOPC概念,随之开发出了Nios系列嵌入式软核CPU。 Nios II是Altera公司专门为实现SOPC技术而设计的最新处理器,是一个32位精简指令处理器软核,以IP核的形式提供给嵌入式设计者。它的可配置特性给嵌入式系统设计带来了更大的灵活性,为嵌入式系统的设计提供了一种全新的思路,能够在可编程逻辑器件上完成SOPC设计。通过将32位高性能处理器在内的多种应用模块嵌入到一片通用的FPGA内,从而实现了一个完全可重置的嵌入式系统。 本文在介绍了DDS的工作原理后,设计了DDS IP核,通过在Cyclone II EP2C35 FPGA的芯片中植入嵌入式系统处理器Nios II作为核心控制电路,利用FPGA中的可编程逻辑资源和IP软核来构成该嵌入式系统处理器的接口功能模块,借助于Avalon总线,实现对外围高速D/A转换器、SDRAM, LCD显示器、键盘等硬件的控制。阐述了信号发生器的整体设计框架和各个模块的具体电路设计,并设计了相关软件。 最后,对系统进行了测试和验证,分析了测试结果,验证了本系统方案设计的正确性和基于Nios II处理器实现可编程片上系统的可行性。尝试用新的SOPC技术,在软、硬件开发过程中,缩短设计开发周期,达到应用功能的快速实现,节约开发成本,优化性能和资源。
【图文】：

线也提供上述信号的低电平版本，在信号名称后添加“_n”表示低电平有效。Avalon总线的基本从端口读传输是指没有等待状态的从端口传输模式，是所有Avalon从端口传输的基础。所有其他的从端口传输使用的信号都包含了基本从端口传输的信号，并扩展了基本从端口操作时序。基本从端口传输由Avalon总线模块发起，然后从端口向Avalon总线模块传输一个单元的数据。基本从端口传输没有延迟，，其时序图如2-4。

在波形数据存储器中写入不同的波形数据即可。在此设计中选取最常见的正弦、锯齿、三角和方波数据来初始化波形数据存储器 ROM，每种波形每周期各 256 个数据，下图 4-4 是在 Quartus II 中形成的波形数据文件.mif 表格。
【学位授予单位】：哈尔滨理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TP332

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本文编号：2632762