sopc课程报告

SOPC课程报告

——跑马灯实验

一、选题目标

1. 进一步了解简单设备及其编程

2. 熟悉相关I/O操作函数

3. 了解中断原理及中断函数编写方法

二、选题内容

使用2个按键作为输入，8位LED灯作为输出。

按下1号键LED灯自左到右依次灭；

按下2号键LED灯自右到左依次灭；

三、原理与步骤

1. 在SOPC中加入各元件并设置好各地址。

2. 加入引脚锁定文件，绘制顶层原理图。

#Setup.tcl

#Setup pin setting

set_global_assignment -name RESERVE_ALL_UNUSED_PINS "AS INPUT TRI-STATED"

set_global_assignment -name ENABLE_INIT_DONE_OUTPUT OFF

set_location_assignment PIN_B13 -to clk

set_location_assignment PIN_C5 -to reset_n

set_location_assignment PIN_AC10 -to out_port_from_the_led_pio[0]

set_location_assignment PIN_W11 -to out_port_from_the_led_pio[1]

set_location_assignment PIN_W12 -to out_port_from_the_led_pio[2]

set_location_assignment PIN_AE8 -to out_port_from_the_led_pio[3]

set_location_assignment PIN_AF8 -to out_port_from_the_led_pio[4]

set_location_assignment PIN_AE7 -to out_port_from_the_led_pio[5]

set_location_assignment PIN_AF7 -to out_port_from_the_led_pio[6]

set_location_assignment PIN_AA11 -to out_port_from_the_led_pio[7]

set_location_assignment PIN_Y11 -to in_port_to_the_key_pio[0]

set_location_assignment PIN_AA10 -to in_port_to_the_key_pio[1]

3. 在NIOS II IDE下，根据刚生成的硬件建立一个空工程文件。

4. 然后编写软件代码如下：

#include "alt_types.h"

#include

#include "system.h"

#include "sys/alt_irq.h"

#include "altera_avalon_pio_regs.h"

#include

#include

volatile int edge_capture;

alt_u8   flag;

static void handle_key_interrupt(void* context, alt_u32 id)

{

   /* Cast context to edge_capture's type. It is important that this be declared volatile to avoid unwanted compiler optimization.

     */  

     /* 将edge_capture与*context对应起来  */ 

     /* 设置为volatile 是为了避免下面的指令被编译器给优化掉 */ 

    volatile int* edge_capture_ptr = (volatile int*)context;    

/* Store the value in the Button's edge capture register in *context. */

/* 读取按键中断边沿捕捉寄存器中的值 -> *context (这里就等于*edge_capture_ptr) */

     *edge_capture_ptr = IORD_ALTERA_AVALON_PIO_EDGE_CAP(KEY_PIO_BASE);

      /* Reset the Button's edge capture register. */  

      /* 清0 边沿捕捉寄存器中的值 */     

     IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_EDGE_CAP(KEY_PIO_BASE, 0);

     flag = 1;      //中断产生标志置1

}

static void init_key_pio()

{

    /* Recast the edge_capture pointer to match the alt_irq_register() function prototype. */

/* 准备将寄存器 edge_capture作为中断注册函数alt_irq_register的一个输入参数*/

    void* edge_capture_ptr = (void*)&edge_capture;

     /* Enable all 2 button interrupts. */

     /* 使能2个按键的中断 */

    IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_IRQ_MASK(KEY_PIO_BASE, 0xf); 

    /* Reset the edge capture register. */  

    /* 清0 边沿捕捉寄存器中的值 */  

    IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_EDGE_CAP(KEY_PIO_BASE, 0x0);

    /* Register the interrupt handler. */ 

    /* 对中断函数进行注册   */ 

   alt_irq_register(KEY_PIO_IRQ,edge_capture_ptr,

handle_key_interrupt);

}

int main (void) __attribute__ ((weak, alias ("alt_main")));

int alt_main(void)

{

    alt_u8 led = 0x0;

    volatile int i;

    flag = 0;

    alt_u8 ledtype =1;

    alt_irq_init(ALT_IRQ_BASE); //使能中断  (很重要,相对于总的中断开关)

    init_key_pio();  

    while(1)

    {

      if(ledtype==1){

led = led << 1;

      if(led == 0x00) led = 0x01;

       }

       else if(ledtype==2){

led = led >> 1;

      if(led == 0x00) led = 0x80;

    }

    IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(LED_PIO_BASE, led);   

    i = 0;

    if(edge_capture!=0){

    switch(edge_capture)

        {

            case 0x01:

                ledtype = 1;

                break;

            case 0x02:

                ledtype = 2;

                break;  

            default: ledtype = 1;      

        }

    }

while (i<200000)

      i++;

    }   

}

四、结束语

    利用SOPC技术，将整个DDS模块和处理器模块集成到一片FPGA内部，利用可编程逻辑器件的灵活性和NIOS的强大处理能力我们很方便的实现了此次课程设计，在设计过程中，碰到诸多问题，在此过程中，上网找了很多东西，也学到了很多东西。

感谢老师一个学期来的指点！