EEPW论坛

10.10

最基本的几个输入输出设备测试完成，另外的功能暂时不打算实验。下一步计划是以系统总体设计进行实验。

需要构建Nios II软核，编写app实验程序。
由于免费的Quartus II版本不能编译IP，只能重新安装Quartus II 12.0sp2。同时，也安装了Nios II IDE 12.0sp2，Modelsim 10.c等软件。

参考网上的Nios II实例，做了第一个实验：LED闪烁。


在Nios中构建的cpu、jtag_uart、sdram、led


设计的原理图文件


第一个hello world程序，led闪烁

实验成功

10.12

继续学习Nios II，进行key中断实验，遇到些问题，需要深入研究。





代码：
#include "system.h"
#include "altera_avalon_pio_regs.h"
#include "alt_types.h"
#include "sys/alt_irq.h"
#include "sys/alt_alarm.h"
#include "unistd.h"  

#define led *(volatile unsigned char *) LED_BASE
#define key *(volatile unsigned char *) KEY_BASE

void Key_ISR(void* context, alt_u32 id);
void Key_Init();
//alt_u8 data;

//按键中断服务函数
 void Key_ISR(void* context, alt_u32 id)
{
    led = key;
    while(key != 0xff);
    IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_EDGE_CAP(KEY_BASE, 0x00); //清中断捕获寄存器
}

//按键中断初始化
void Key_Init()
{
    alt_irq_register(KEY_IRQ, 0, Key_ISR); //注册中断函数
    IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_IRQ_MASK(KEY_BASE, 0xff); //开KEY中断
    IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_EDGE_CAP(KEY_BASE, 0x00); //清中断捕获寄存器
}

int main(void)
{
    Key_Init();
    led = 0x55;
    while(1);
    return 0;
}

效果：按键中断，点亮对应的led

视频：http://v.qq.com/boke/page/b/4/q/b0106bte24q.html

10.20

继续学习Nios II。需要设计自己的IP，研究了些资料，先制作数码管的IP核。


修改之前seg.v的代码。思路是通过avalon总线发送32bits数据，每4bits代表一个数码管，可以显示0~F。8个数码管动态刷新。

---

代码：

// SEG数码管模块
module seg_ip(
    input clk,              // 系统时钟输入,50MHz
    input reset_n,          // 系统复位输入
    input write,
    input [31:0]writedata,

    output[7:0] seg,        // seg输出
    output[7:0] dig         // dig输出
);
 
reg[6:0] seg_r;
reg[7:0] dig_r;

assign seg = { 1'b1, seg_r };
assign dig = dig_r;
 
reg[15:0] scan; //扫描
reg[31:0] seg_data;

//扫描时钟
always @(posedge clk or negedge reset_n)
begin
    if(!reset_n)
        scan = 16'd0;
    else
        scan = scan + 1'b1;
end

always @(posedge clk or negedge reset_n)
begin
    if(!reset_n)
        seg_data[31:0] <= 31'd0;
    else if(write)
        seg_data[31:0] <= writedata[31:0];
end

//片选
always @(scan[15:13])
begin
    case(scan[15:13])   
        3'd0: begin dig_r <= ~8'h01; seg_r <= trans(seg_data[3:0]); end
        3'd1: begin dig_r <= ~8'h02; seg_r <= trans(seg_data[7:4]); end
        3'd2: begin dig_r <= ~8'h04; seg_r <= trans(seg_data[11:8]); end
        3'd3: begin dig_r <= ~8'h08; seg_r <= trans(seg_data[15:12]); end
        3'd4: begin dig_r <= ~8'h10; seg_r <= trans(seg_data[19:16]); end
        3'd5: begin dig_r <= ~8'h20; seg_r <= trans(seg_data[23:20]); end
        3'd6: begin dig_r <= ~8'h40; seg_r <= trans(seg_data[27:24]); end
        3'd7: begin dig_r <= ~8'h80; seg_r <= trans(seg_data[31:28]); end
    endcase
end

//译码任务
function [6:0] trans;
input [3:0] in_data;
begin
    case(in_data[3:0])
        0: trans = 7'b100_0000; // 0
        1: trans = 7'b111_1001; // 1
        2: trans = 7'b010_0100; // 2
        3: trans = 7'b011_0000; // 3
        4: trans = 7'b001_1001; // 4
        5: trans = 7'b001_0010; // 5
        6: trans = 7'b000_0010; // 6
        7: trans = 7'b101_1000; // 7
        8: trans = 7'b000_0000; // 8
        9: trans = 7'b001_1000; // 9
        10: trans = 7'b000_1000; // A
        11: trans = 7'b000_0011; // b
        12: trans = 7'b100_0110; // c
        13: trans = 7'b010_0001; // d
        14: trans = 7'b000_0110; // E
        15: trans = 7'b000_1110; // F
        default: trans = 7'b111_1111;
    endcase
end
endfunction

endmodule

---

在IDE端，测试程序修改为：

#define seg *(volatile unsigned int *) NIXIETUBE_BASE

seg = data++;

按键一次，数据+1

---

视频：
http://v.qq.com/boke/page/p/d/h/p0106ogi4dh.html

10.24

继续学习NIOS II。
在调试uart出现一连串问题。把自带RS232的IP添加进去后，发现串口通信收发数据异常，参考网上实验教程，发现是打开了NIOS CPU的cache。重新完成后，发现uart果然正常收发数据了，但是led和key却没有反应了？！奇怪。显然，是打开cache引起的。上网查询，果然如此。打开cache，就不能直接对地址操作了，类似led=0xaa；就不行了。

LED=0x0； // 使PIO LED输出为0,此种方法在有数据CACHE时会失效
IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(LED_BASE,0x0); // 使PIO LED输出为0
或者IOWR(LED_BASE,0,0); // 使PIO LED输出为0

这样修改完成后，一切恢复正常。

今天继续调试，又出现了新问题。在执行NIOS程序代码时，不能下载了：
Pausing target processor: not responding. 
Resetting and trying again: FAILED
downloading ELF process failed

从网上查询知道，是sdram时钟与cpu时钟之间的问题，不过建议的方法一一试验过，均不起作用。最后，感觉是电路上可能出现问题。重新把引脚焊接一遍后，故障解除。

10.27

继续学习NIOS II。

参考网上资料，设计VGA的控制器IP。代码和之前的VGA实验代码差不多，增加了与SDRAM的读取方式。在SDRAM开辟一段显示缓存区域。VGA的分辨率为800x600，在50MHz时钟下，刷新频率为72Hz。

// VESA Signal 800x600 @ 72Hz timing
// Screen refresh rate: 72Hz
// Vertical refresh: 48.076923076923kHz
// Pixel freq.: 50.0MHz

// Horizontal timing (line)
parameter   H_SYNC_PULSE    =   120;    // 行同步
parameter   H_BACK_PORCH    =   64;     // 行同步后
parameter   H_VISIBLE_AREA  =   800;    // 行图像显示
parameter   H_FRONT_PORCH   =   56;     // 行同步前
parameter   H_WHOLE_LINE    =   1040;   // 行总和

// Vertical timing (frame)
parameter   V_SYNC_PULSE    =   6;      // 场同步
parameter   V_BACK_PORCH    =   23;     // 场同步后
parameter   V_VISIBLE_AREA  =   600;    // 场图像显示
parameter   V_FRONT_PORCH   =   37;     // 场同步前
parameter   V_TOTAL_FRAME   =   666;    // 场总和

---

在NIOS的测试程序，将屏幕分成32x8的小块，分别显示256色（1个字节）

#define VGA_WIDTH 800
#define VGA_HEIGHT 600
#define VGA_BUFFER_SIZE VGA_WIDTH*VGA_HEIGHT
#define VGA_SET_PIXEL(x,y,color) IOWR_8DIRECT((unsigned long)vga_buffer,(y*VGA_WIDTH)+x,color)
unsigned char vga_buffer[VGA_BUFFER_SIZE];

 for(y = 0; y < VGA_HEIGHT; y++)
 {
  yy = y / 75;
  for(x = 0; x < VGA_WIDTH; x++)
  {
   xx = x / 25;
   color = yy * 32 + xx;
   VGA_SET_PIXEL(x, y, color);
  }
 }

---

效果：

DS18B20封装，PCB上引脚错误

10.28

继续下一步实验，焊接电路部分为红绿黄3个led，蜂鸣器，8段开关。这些都比较简单。唯一出现的问题是蜂鸣器不响，起先以为是5V的，在3.3V下不能工作，拆下后用5V电源测试还是不响，估计是坏了

11.2 

最近几天没有继续实验，原因是重装电脑系统为win8，所有软件都要重来一遍。借此机会，也就把从开始到现在的实验过程整理一下，为自己今后回顾提供资料。也可以为一些初学者提供些参考。 

由于本人n年前用过一次FPGA，而最近可能需要用其开发产品，所以重新学习。基于此原因，我在初步调试实验板后直接学习Nios II。当然，对于第一次学习FPGA的朋友，还是先搞定Quartus II的基础实验为好。 

Nios实验文档还没写完，根据实验进程继续添加。目前写到第一个实验：LED 

目录：


文档：

——回复可见内容——

焊接技术可以啊！！代码也不错！！！！