FPGA_报告书.doc

《基于FPGA嵌入式软件开发》 综合设计报告书 设计题目 ： uC/OS-II在SOPC中应用 设计组 姓名 成绩 组长 陈志智(200611701304) 组员 张楚民(200611701230) 组员 陈国正(200611701302) 组员 洪卓轩(200611701310) 组员 廖 威(200611701316) 组员 林森阳(200611701319) 提交时间：2008年6月25日 一、设计要求： 以NIOS II软核处理器为核心的嵌入式系统的硬件配置、硬件设计、硬件仿真，IDE环境的软件设计，软件调试等步骤进行嵌入式系统开发，利用uC/OS-II操作系统实现调用LCD、七段数码管和LED显示不同的内容。 二、工作进度要求 周期序号 周期划分 周期名称 周期的主要活动 1 第1~3天 需求分析 对整个系统进行需求分析 3 第4~5天 概要设计 据需求对系统硬件，软件进行概要设计 4 第6~8天 详细设计 据需求对系统硬件，软件进行详细设计 4 第9~12天 编码实现 依据设计进行编码实现 5 第13~14天 软件测试与维护 对软件进行测试 三、组员分工 设计者 完成具体工作 （组长）陈志智 综合移植操作系统资料，对操作系统进行移植 林森阳，洪卓轩 对该设计进行需求分析，完成需求分析文档 洪卓轩，廖威 对该设计进行概要设计，完成概要设计文档 张楚民，陈志智 对该设计进行详细设计，完成uc/os ii操作系统的移植到DE2板上 陈国正，张楚民 在uc/os ii的基础上进行编码 陈志智，陈国正 对该设计的最终实现进行测试 四、提交设计报告时间：2009年6月25日 五、答辩时间：2009年6月25日 题目: uC/OS-II在SOPC中应用 功能描述 硬件结构分析和设计 软件结构分析和设计 问题总结 总结 功能描述 1.1 uC/OS-II描述 嵌入式实时操作系统uC/OS-II是一个非常优秀的实时操作系统RTOS(Real Time Operating System)，其性能已得到广泛认可。uC/OS-II的特点有：公开的源代码、可移植、可裁剪、可固化、抢占式内核。uC/OS-II为一个可裁剪的操作系统，可以很方便地根据个人的需求来实现某些功能。μC/OS-II 是专门为计算机的嵌入式应用设计的， 绝大部分代码是用C语言编写的。uC/OS-II目标是实现一个基于优先级调度的抢占式的实时内核，并在这个内核之上提供最基本的系统服务iosII IDE描述 NiosII IDE提供设计者一个充足的niosII开发平台。niosII IDE包含MicroC/OS-II实时操作系统，为设计者提供快速地搭建基于niosII处理器的MicroC/OS-II应用程序的能力。iosII IDE来嵌入uC/OS-II，通过编写代码来实现uC/OS-II在SOPC的基础上LED，LCD,和译码管这3个任务的调度。 硬件结构分析和设计 硬件结构分析 1. Altera公司推出的Nios软核CPU是一种可配置的通用精简指令集计算RISC(Reduced Instruction Set Computing)嵌入式处理器。它可以与各种外设相结合，构成一个定制的可编程片上系统SOPC(System on Programable Chip)。uC/OS-II是一个开放源码的RTOS 硬件结构设计 1．uC/OS-II在SOPC中应用的硬件设计是在SOPC Builder中进行设计的。主要添加的IP有CPU，SDRAM，Flish ，Tri_state_bridge，Pio，Seg7_lut_8，jtag_uart，time. CPU选用Niso II/s型内核，reset vector(重置向量)设置为：cif_flish; exception vector(异常向量)设置为：sdram. SDRAM的数据总线宽度设置为16bit,其余设置不变。 Flish的地址宽度Address Width设置为22bit，数据宽度Data Width设置为8bit Time为系统时间，也是必须的外设，period设定为20ms, Tri_state_bridge三态桥，是Avalon交换结构与片外外设相连的桥梁，全 设置为默认状态。 Pio命名为：Led_pio,作为流水灯Led的输出信号，数据宽度设为8bit，而类型设定为只输出:Output port only. LCD设置按照默认设置，命名为：lcd_