基于FPGA和NiosII的嵌入式SOPC系統(tǒng)設計與應用研究.pdf

1、隨著電子技術、控制技術和計算機技術的飛速發(fā)展,基于FPGA和NiosII的嵌入式SOPC系統(tǒng)設計與傳統(tǒng)的采用多個ASIC器件設計相比,系統(tǒng)可以根據(jù)需要自定制CPU及其外設接口,軟硬件可編程、可裁剪,尤其是NiosII可重配置特性,使嵌入式SOPC系統(tǒng)設計具有更大的靈活性和適應性,為嵌入式系統(tǒng)設計提出了一種全新的構建方式,改變了傳統(tǒng)的CPU芯片固定的系統(tǒng)設計模式。
　　本論文以Altera公司的CycloneII系列EP2C8Q20

2、8C8芯片為核心,建立了基于FPGA的嵌入式SOPC系統(tǒng)硬件平臺,設計了系統(tǒng)硬件接口電路、存儲模塊和常用外圍配置模塊電路等,并利用SOPCBuilder創(chuàng)建和配置了NiosII軟核處理器及其外設,生成了系統(tǒng)軟核電路。并以此硬件平臺為基礎,深入研究和分析基于FPGA和NiosII的SOPC系統(tǒng)的硬件設計、軟件編程和配置方法。分析了基于FPGA的音樂播放器設計原理、音頻處理系統(tǒng)結構設計和程序設計,以及基于FPGA的FIR數(shù)字濾波算法優(yōu)化設計

3、,采用軟硬件相結合的設計方式,進行了系統(tǒng)整體性設計、設計流程分析、系統(tǒng)內部各組成應用模塊設計,用C語言和VHDL語言完成了音頻播放模塊、FIR數(shù)字濾波等各功能模塊的優(yōu)化編程和軟件設計,配置了系統(tǒng)NiosII軟核,構建了基于FPGA的音樂播放器和數(shù)字濾波器系統(tǒng)設計方案,并將設計方案用FPGA得以實現(xiàn)。完成了基于FPGA和NiosII嵌入式樂曲播放器和數(shù)字濾波器設計和應用測試,最后通過仿真分析和實驗測試,結果驗證了系統(tǒng)設計的有效性,很好的實