hello_world

硬件開發

新建原理圖

1、打開Quartus II 11.0，新建一個工程，File -> New Project Wizard…，忽略Introduction，之間單擊 Next> 進入下一步。分別設置工程工作目錄、工程名稱。這里需要注意的是工程工作目錄中請使用英文，不要含有空格等，否則在后面使用Nios II IDE的時候會出現問題。設置好后如圖1所示。然后進行下一步。

2、添加已經存在的文件，這里沒有需要添加的文件，直接單擊 Next> 進入下一步。進行器件設置。板子使用的是 Cyclone IV家族的 EP4CE6E22C8芯片，選擇好后直接進入下一步。進行EDA工具設置，由於工程中不進行仿真等，故不進行設置，如果需要進行ModelSim仿真，則在Simulation行中，選擇Tool Name 為ModelSim-Altera（這里根據所安裝的ModelSim版本進行選擇），Format(s)選擇為Verilog HDL（這里也是根據所掌握的硬件描述語言進行選擇）。點擊 Next> ，進入了Summary（摘要）頁面，然后單擊 Finish 完成即可。

3、新建 Block Diagram/Schematic File （方塊圖/原理圖文件）。單擊 File -> New..，選擇Design Files中的Block Diagram/Schematic File，單擊OK即可。

QSys調用模塊

啟動Qsys 工具，進行IP模塊的調用。單擊 Tools -> Qsys ，進入Qsys設置界面。系統已經默認添加了時鍾模塊，名稱為 clk_0 ，這里選中 clk_0，右擊，選擇Rename，將其名稱更改為clk。以下再添加任何模塊，都要進行類似的名稱更改，更改名稱的方法類似，就不在重復敘述了。
添加軟核處理器的各部分模塊。總共需要添加

Nios II Processor、

On_ChipMemory(RAM or ROM)、

JTAG UART、

System ID Peripheral這4個模塊。首先熟悉一下 Qsys 的界面。左面Component Library，是系統提供的元件庫，里面有一些構成處理器的常用模塊。右面是已經添加到系統的模塊，也就是說，Nios II 軟核處理器是可以定制的，根據具體需要來。在Component Library中搜索Nios II Processor，雙擊即可進行配置。首先需要選擇的是Nios II 核心的類型。Nios II 軟核的核心共分成三種，為e型、s型以及f型。e型核占用的資源最少，功能也最簡單，速度最慢。s型核占用資源其次，功能和速度較前者都有所提升，f型核的功能最多，速度最快，相應的占用資源也最多，選擇的時候根據需求和芯片資源來決定，這里選擇s核。然后單擊 Finish，結束當前配置。

下面添加片內存儲器，在元件庫中搜索 On Chip Memory。雙擊進行設置。主要設置Size中的Data width和Total memoy size。Data width設置的是數據位寬，這里設置成16位。Total memoy size設置的是片內資源的大小，需要根據芯片資源進行合理設置，這里設置為10240 bytes。單擊 Finish，結束當前配置。

添加Jtag下載調試接口。在元件庫中搜索 jtag uart。雙擊進行設置。由於系統沒有特殊要求，因此這里選擇默認配置即可。單擊 Finish 結束當前配置。
添加系統ID模塊。系統ID是系統與其他系統區別的唯一標識。在元件庫中搜索 system id peripheral，雙擊進行設置。這里隨便進行設置，如設置為123。單擊 Finish，結束當前配置。

連線，即將右面 Connections欄目中的相關線通過設置節點進行連接。首先所有模塊的clk連接起來。

然后片內存儲器On-Chip Memory的s1和處理器nios2的data_master和instruction_master相連。

JTAG調試模塊jtag_uart的avalon_jtag_slave和處理器nios2的data_master相連。

系統ID模塊sysid_qsys的control_slave和處理器nios2的data_master相連。
設置復位信號。

處理器nios2的中斷和jtag_uart的中斷相連接。
進行軟核的相關設置。首先雙擊nios2，進入處理器設置模塊。在Core Nios II欄目下，將Reset vector memory 和 Exception vector memory 設置為onchip_memory.s1。
單擊 System -> Assign Base Addresses，這時候會發現下部Messages窗口中原先的錯誤全部沒有了，變為0 Errors,0 Warnings。如果不是這個結果，返回去按步驟檢查。
單擊 File -> Save，進行保存，這里保存文件名為hello_world。
最后，選擇Generation選項卡，設置Create simulation model為None，然后單擊下面的Generate，進行生成。時間較長，大家耐心等待。
完成后單擊close即可，然后關閉Qsys回到Quartus II界面。

原理圖添加IP模塊

添加niosII核

雙擊Block1.bdf的空白處，打開Symbol對話框。選擇project
添加PLL

單擊右下角的MegaWizard Plug-In Manager…，進入宏模塊調用界面。

選擇Creat a new custom megafunction variation，單擊 Next> 進入下一步，在What name do you want for the output file下面的地址后面添加輸出文件的名稱PLL。然后在右側搜索框中搜索ALTPLL，選中即可，這一步主要為系統添加時鍾模塊，然后單擊 Next>進入下一步。

彈出ALTPLL設置對話框，這里在 General欄目的What is the frequency of the inclk0 input?地方，將時鍾更改為50MHz。

接着按照以下流程進行設置：

接着一直默認設置，一直next到一下窗口，點擊Finish。

這時會彈出一個Quartus II IP Files對話框，單擊Yes完成即可，不需要進行任何操作。然后單擊Symbol對話框中的OK即可，然后將模塊放在Block1.bdf中即可。
連接、添加引腳

雙擊打開Symbol對話框，在Name中and2，添加與門。

點擊選擇要添加引腳的模塊，右擊，選擇generate pins for symbol ports。

對引腳進行重命名，如下所示：
單擊 Project -> Add/Remove Files in Project…，單擊File name后面的瀏覽按鈕，選擇.qsys文件，單擊Add將其添加進來，然后單擊OK。
配置引腳

首先，進行編譯，然后采用腳本文件進行配置，toolsàtcl scripts；
設置工程參數

設置AS配置器件EPCS4

設置雙用引腳；
綜合，由於時間較長，請耐心等待。