目录

• 一、相关原理介绍
• • （一）NIOS-II
  • （二）Osys
• 二、基于NIOS-II软核流水灯实现(硬件设计)
• • （一）新建工程
  • （二）Qsys 系统设计
  • （三）完成 Qsys 设计的后续工作
  • （四）新建一个原理图
  • （五）进行逻辑连接和生成管脚
  • （六）芯片引脚设置
  • （七）编译工程
• 三、基于NIOS-II软核流水灯实现(软件设计)
• • （一）打开 Nios II SBT for Eclipse
  • （二）启动 Workspace
  • （三）创建工程
  • （四）修改程序
  • （五）编译工程
• 四、运行流水灯项目
• • 配置 FPGA
  • 运行/调试程序
  • 结果显示
• 参考文献

一、相关原理介绍

（一）NIOS-II

Nios II是应用于Intel FPGA的嵌入式软核处理器，它是Qsys嵌入式系统的核心部件，具有较强的性能和可定制特性。我们可以在一片FPGA内部构建多个Nios II处理器，它们可以作为主CPU，也可以是协处理器，在同一芯片内部协调有序地完成整个复杂系统的各项功能。Nios II处理器内核是32位RISC架构（精简指令集架构）处理器，它包含了大多数现代32位处理器中常见的基本架构元素。

Nios II的三种产品：
Nios II/f（快速）——最高的系统性能，中等FPGA使用量
Nios II/s（标准）——高性能，低FPGA使用量
Nios II/e(经济)——低性能，最低的FPGA使用量

（二）Osys

Qsys是Quartus II中的一个系统集成工具，它是用来搭建、开发以及维护“系统”的平台，这个系统通常是指以Nios II处理器为核心的嵌入式系统，当然它也可以不包含Nios II处理器。我们知道，嵌入式开发需要同时具备硬件环境和软件程序，Qsys就是用来创建硬件环境的。它不同于ARM、单片机等处理器的固定硬件环境，而是可以根据自己的需求来搭建硬件环境，这也这是它的独到和创新之处。

二、基于NIOS-II软核流水灯实现(硬件设计)

（一）新建工程

步骤：
①启动 Quartus II 软件
②选择
③出现界面直接
④填写工程的路径和名称
⑤然后接着
⑥出现如下图界面，按图进行相应操作
⑦接着一路，直到，完成工程的创建
详细步骤图解可查看博客：Quartus-II入门

②点击 ，在文件名中填写为 ，保存

④对 Clock 进行时钟设置，设为为 （如图）

保持默认配置，选择


⑥添加 jtag uart 接口，搜索栏输入 找到 【JTAG UART 】，然后点击

⑦添加片上存储器 On-Chip Memory(RAM)核，搜索栏输入 找到 【On-Chip Memory(RAM or ROM)”】后点击

将 onchip_memory2_0 改名为 ，然后进行时钟、数据端口、指令端口的连接，如图所示

如下图所示，Width 为 ，Direction 选择，其余选项保持默认，点击

⑨添加片 System ID Peripheral 核，搜索栏输入 找到 【 System ID Peripheral”】后点击 ，保持默认选项，单击 ，将 sysid_qsys_0 改名为 ，进行时钟、数据端口的连接

（三）完成 Qsys 设计的后续工作

①基地址分配，

②分配中断号：在IRQ Tags下，点击Avalon_jtag_slave 和 IRQ 的连接处，就会为 jtag_uart 核添加一个值为 0 的中断号

④点击，完成后会自动连接所有复位端口

弹出如下界面，点击

成功啦！点击 关闭窗口，然后也可以关闭 Qsys 主界面了

②点击 ，添加 文件

③点击确定，点开再看看诶，完成了

如下图

②点击

（七）编译工程

①点击紫色小三角

③再次编译项目，硬件设计完成

（二）启动 Workspace

选择当前的项目目录，点

选择 文件，以便将生成硬件配置信息和软件应用关联，CPU 栏会自动选择”CPU”。在Project name输入 快速查找，选择 ，

（五）编译工程

右键单击项目名称，选择

四、运行流水灯项目

配置 FPGA

连接 JTAG 到开发板

启动 Quartus Prime Programmer

添加下载文件，如图所示

运行/调试程序

用户将运行程序来观察编译代码的执行，在菜单栏中选择 Run →Run Configurations

配置 Run Configurations，转到 ”Target Connection” 标签栏，点击右侧的 Refresh Connections 将 USB-Blaster 加入

结果显示

开发板的 LED 灯循坏闪烁

参考文献

基于NIOS-II软核流水灯实现

来源：Uaena.&