Смирнов Д.С., Дейнека И.Г., Алейник А.С., Шарков И.А. Основы разработки встраиваемых систем на ПЛИС с использованием процессора NIOS II

Учебное пособие. — СПб.: Университет ИТМО, 2019. — 95 с.Учебное пособие представляет собой практическое руководство по созданию встраиваемых приложений на базе программируемых логических интегральных схем – ПЛИС. За основу взяты микросхемы программируемой логики фирмы Intel FPGA, для описания выбран микропроцессор с программным ядром Nios II. Подробно рассмотрен процесс реализации процессорной системы, объяснено функциональное назначение блоков архитектуры микропроцессора и файлов, генерируемых на разных этапах компиляции. Значительное внимание уделено способу подачи материала, повествование ведется последовательно от начала проекта до практической реализации на отладочной плате.
Исходный код и рисунки в высоком разрешении можно найти по ссылке: http://sf.ifmo.ru/ru/niosii_textbook.
Учебное пособие рекомендовано для магистров, обучающихся по направлениям 16.04.01 «Техническая физика» (образовательная программа «Световодная фотоника») и изучающим курс «Программируемая электроника на ПЛИС». Кроме того, оно может быть полезно для студентов, инженеров и научных работников, занимающихся в области проектирования встраиваемых систем.
Intel, Altera, Nios, Quartus и Cyclone являются торговыми марками компании Intel Corporation или ее дочерними компаниями в США и/или других странах.
Arm и Cortex являются торговыми марками компании Arm Limited или ее дочерними компаниями в США и/или других странах.Введение.
Процессор с программным ядром в ПЛИС. Процессорная система на базе Nios II.
Программируемая логика и процессорные ядра. Общие тенденции.
Особенности процессора с программным ядром. Процессор Nios II.
Знакомство с программным обеспечением и реализация первого проекта с использованием Nios II Gen2.
Структура процесса разработки.
Разработка аппаратной части проекта nios_load1.
Разработка программной части.
Обзор реализации программы для системы на основе Nios II.
Листинг.
Обзор процессора Nios II Gen2.
Введение.
Архитектура процессора.
Готовые решения периферии для Nios II Gen2.
Введение.
On-Chip Memory.
PIO.
Interval Timer.
JTAG UART.
SDRAM Controller.
Модификация проекта nios_load с использованием IP-ядер.
Разработка аппаратной части.
Разработка программной части.
Прерывания и ISR.
Введение.
Прерывания в Nios II.
Обработка прерываний в рамках HAL.
Реализация прерываний в проекте nios_load2.
Заключение.
Ссылки.
Приложение.