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《基于FPGA的32位嵌入式軟核設(shè)計》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、萬方數(shù)據(jù)論文題目:基于FPGA的32位嵌入式軟核設(shè)計作者姓名:周苑苑入學(xué)時間:專業(yè)名稱:電子與通信工程研究方向:指導(dǎo)教師:呂常智職稱:論文提交日期:論文答辯日期:授予學(xué)位日期:筮盥監(jiān)一旦旦旦5—6—6一生生生4—4—4—11—11—11—0—0—0一瑩萬方數(shù)據(jù)THEDESIGNOF32.BITEMBEDDEDSoFTCoREBASEDoNFPGAADissertationsubmittedinfulfillmentoftherequirementsofthedegreeofMASTEROFENGINEERINGfromSh
2、andongUniversityofScienceandTechnologybyZhouYuanyuanSupervisor:AssociateProfessorLvChangzhiCollegeofElectronicCommunicationandPhysicsMay2014萬方數(shù)據(jù)聲明本人呈交給山東科技大學(xué)的這篇工程碩士學(xué)位論文,除了所列參考文獻(xiàn)和世所公認(rèn)的文獻(xiàn)外,全部是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下的研究成果。該論文資料尚沒有呈交于其它任何學(xué)術(shù)機(jī)關(guān)作鑒定。碩士生簽名:閆花苑日AFFIRMATIoN期:糾紅j1declaretha
3、tthisdeissertationi,submittediannfdu。lnfigllm?entof.t.her,e。qu!ir—em—e—n—tJsfortheawardofMalsterofEn91neerikngunlinessSh鬻cUednive—rsityol3ledcteng“ccIllL^lUTechnology,iswh01lymyownwork咖k豁一!托l(wèi)『需eotOalnacK—n—ow.1c茹elmiclit:documenthasnotbeensubmittedforqualiticatlon
4、a【aⅡYOgUc!n。nu‘山1~Signature:Date:萬方數(shù)據(jù)山東科技人學(xué)顧l:學(xué)位論義摘要隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于工業(yè)、家電、機(jī)電等眾多領(lǐng)域。其中大多數(shù)應(yīng)用是基于ARM、PowerPC、MIPS等硬核處理器,雖然技術(shù)比較成熟,但生產(chǎn)成本較高,設(shè)計周期長,設(shè)計的靈活性較差,一旦產(chǎn)品完成便不易升級。而NiosII是Altera公司為實(shí)現(xiàn)SOPC技術(shù)而設(shè)計的第二代FPGA嵌入式處理器,在FPGA中以軟核的形式實(shí)現(xiàn),具有高度的靈活性和可配置性,彌補(bǔ)了硬核處理器的不足。論文的主要工作是以FPGAEP
5、2C8Q芯片為核心,探究NiosII嵌入式處理器的軟件架構(gòu)以及基于此軟核設(shè)計了部分功能,以驗(yàn)證軟核啟動的可行性和正確性。軟核設(shè)計主要實(shí)現(xiàn)LED流水燈設(shè)計和LCD顯示SD卡信息的設(shè)計以及uClinux在NiosII上的移植。SD卡設(shè)計部分摒棄了直接編寫代碼操作SD卡里的FAT文件系統(tǒng)這一方法,因其需要的工作量還是挺大的,而是參照了RolandRiegel開源的SD.Reader項目提供的AVR平臺下操作SD卡的范例,移植SD.Reader項目中關(guān)于SD卡操作的部分代碼到NiosII軟件平臺,通過修改MMC/SD/SDHCCa
6、rdRawAccess程序模塊實(shí)現(xiàn)操作SD的低級驅(qū)動,此方法簡單易行。LCD顯示屏選用的是XYF480272C.TP液晶屏,為顯示SD卡里的圖片,使用了Image2LCD工具將圖片轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)據(jù)格式,然后寫入LCD顯存中。移植uClinux到軟核中是本論文的一個重點(diǎn),因開發(fā)板上沒有足夠的硬件資源,因此采用了建立交叉編譯環(huán)境的方法進(jìn)行開發(fā)。實(shí)驗(yàn)表明基于FPGA設(shè)計的此32位軟核工作性能良好,運(yùn)行速度快,隨著嵌入式系統(tǒng)的快速發(fā)展,論文中提出的uClinux操作系統(tǒng)移植具有重要的參考價值。因uClinux還繼承了Linux的網(wǎng)
7、絡(luò)操作系統(tǒng)優(yōu)勢,能很方便的支持網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng),且可內(nèi)嵌TCPflP協(xié)議,所以此軟核有很大完善的空間。關(guān)鍵字:FPGA,SOPC,NiosII,uClinux萬方數(shù)據(jù)山東科技人學(xué)頌Ij學(xué)位論義摘要ABSTRACTWiththedevelopmentofcomputertechnology,Embeddedsystemhasbeenwidelyusedinmanyfieldsincludingindustry,homeappliance,mechanicalandelectrical.Mostapplicationsarebas
8、edonARM,PowerPC,MIPSandotherhardcoreprocessor,Althoughthetechnologyisrelativelymature,butthehighercostofproduction,thelongdesigncycle,poorflexibilitydes