FPGA交通灯程序.doc

发布时间：2022-06-14 发布人：admin 分类：说明书资料大小：1.67M 资料格式：doc 举报版权申诉

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《硬件系统课程设计》实验指导书实验五、NiosII 系统设计——交通灯北京交通大学计算机学院教师：丁晓明本实验指导书演示了 NiosII 系统的硬件设计，软件设计，能实现一个交通灯功能。本实验在前面实验的基础上，同学已经能熟练的使用 QuartusII 软件和模块化输入方法。本实验主要包括 SOPC Builder，NiosII IDE，QuartusII 的使用，主要目的在于指导同学学习如何定制一个 NiosII 硬件系统和如何在此基础上编写软件程序。实验条件： Cyclone EP2C35 教学套件 QuartusII 9.0 SOPC Builder 9.0 NiosII 9.0 NiosII IDE 在本实验中，我们将以 Cyclone EP2C35 学习板为平台，介绍开发一个交通控制灯的软、硬件方案设计，涉及到的代码，只需要按照实验指导书将代码拷贝到工程文件夹中即可。系统软、硬件需求分析， 1. 该系统要实现的功能： (1). 在数码管上显示交通控制灯的时间 (2). 显示交通控制灯，使用开发板上的 4 个 LED 来演示 2. 硬件系统组成规划根据系统要实现的功能和开发板配置，本项目中需要用到的 Cyclone Ⅱ上的外围器件有：数码管：交通控制灯时间显示屏幕

LED：交通控制灯 Flash 存储器：存储软、硬件程序 SDRAM 存储器：程序运行时将其导入 SDRAM 根据所用到的外设和器件特性，在 SOPC Builder 中建立系统要添加的模块包括：NiosII CPU，数码管，外部 RAM 总线（Avalon 三态桥），外部 RAM 接口，外部 Flash 接口，SDRAM。 3．软件系统规划要实现系统所需的功能，大量的工作应该集中在软件设计和优化上。电子钟的软件功能主要分为显示、设置和时间算法三大部分。 1. 显示部分显示部分的功能包括： (1). 显示交通控制灯改变的剩余时间（秒） (2). 显示当前闪亮的交通灯 2. LED 部分 LEDR1：相当于红灯 LEDR0，LEDG7：相当于黄灯 LEDG6：相当于绿灯 3. 时间部分行硬件设计的同时开始编写。 4. 软件流程图时间累加，红灯闪亮时间为 30 秒，黄灯闪亮时间为 10 秒，绿灯闪亮时间为 60 秒通过对软件要完成的功能进行分析可以看出，这里只有 LED 和显示部分需要涉及硬件，其它子程序可在进

开始初始化液晶初始化变量开始主循环红灯亮并计时黄灯亮并计时绿灯亮并计时结束实验内容：

1. 系统硬件（1）首先新建工程,添加所需文件. （2）然后点击 Tools->SOPC Builder，进入 SOPC Builder，运行 SOPC Builder，为设计命名为 nios2，选择 VHDL。（3）给要设计的系统模块命名，此处我们命名为 system_0；Target HDL 项，选择 VHDL，指定设计中各模块生成的 HDL 类型，命名完毕，点击 OK。（4）Clock 为 50MHz，Target Device Family 为 cyclone Ⅱ，clk_0 改为 clk。（5）双击 Avalon Components  NiosII Processor，添加一个 NiosII/f 处理器

Instruction Cathe：4KB

JTAG 调试模块等级：Level 1

然后点击 Finish。

（6）添加 JTAG UART，在 interface protocols/serial 选项卡下选择 Create ModelSim alias to open a window showing output as ASCII text，其他设置保持默认状态，如下图。

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