NIOS II程序的Flash固化文档

简介：
本文档详细介绍如何将NIOS II系统的程序代码固化到Flash存储器中，涵盖配置步骤及注意事项。适合硬件工程师和嵌入式开发人员参考使用。 在Altera公司的FPGA开发过程中，使用NIOS II软核进行嵌入式系统设计的一个重要步骤是将程序固化到Flash存储器中以实现断电自启动功能。本段落主要讨论了两种常见的固化方法：EPCS Flash固化和CFI Flash固化。 **EPCS Flash固化** EPCS Flash主要用于配置FPGA，它通过SPI总线与FPGA进行通信。在NIOS II软核开发中，我们可以将配置文件和应用程序一同存储到EPCS Flash中。对于类型为EPCS64N的Flash芯片，固化的步骤如下： 1. **创建EPCS控制器**：使用Quartus 14.1工具，在已经构建好的NIOS II系统中添加一个EPCS控制器，并且通常采用默认设置来完成这一任务；然后将其连接到NIOS II软核上，并设定中断号为0。 2. **连接与配置**：确保已正确地将EPCS的SPI控制引脚进行连接，避免手动调整时序参数，因为Quartus 14.1工具已经对此进行了优化。同时，请确认将复位信号线连接到NIOS II软核上的JTAG调试模块复位端口上；否则可能会导致编程失败。此外，EPCS的中断编号应该设置为0以确保其具有最高优先级。 3. **配置NIOS II软核**：分配给EPCS控制器一个地址空间，并且将NIOS II软核的启动向量指向该控制模块，异常处理程序也可以根据实际需求进行相应的映射。例如，在本段落所述的情况下，如果应用程序运行在SDRAM中，则需要把异常处理程序的空间配置为SDRAM中的特定位置。 4. **Eclipse设置**：下载.sof文件到FPGA并建立硬件环境之后，请使用NIOS II IDE的Flash Programmer工具；添加BSP文件并在Hardware Connections界面进行相关配置，注意忽略任何关于系统ID和时间戳不匹配的警告信息。 5. **编程操作**：在Flash Programmer窗口中，首先加载.sof文件，然后添加应用程序对应的.elf文件，并最终点击“开始”按钮执行编程任务。如果一切顺利的话，在此过程中可以看到进度条显示成功完成的操作。 **CFI Flash固化** 与EPCS不同的是，CFI Flash允许FPGA配置数据和应用程序分别存储在不同的区域中。固化的步骤通常包括创建一个CFI Flash控制器、对控制器地址空间进行适当的设置以及使用Flash Programmer工具将.sof文件和.elf文件编程到各自对应的Flash分区上。具体的操作流程与EPCS类似，但是需要特别注意的是，对于某些类型的CFI Flash来说可能还需要执行额外的初始化步骤及正确的地址映射操作。 NIOS II程序的固化是FPGA开发中的关键环节之一，它涉及到控制器创建和配置、NIOS II软核设置、Eclipse IDE适配以及文件编程等多方面的内容。不论是使用EPCS还是CFI Flash进行固件存储时都需要对每一个步骤有深入的理解，以确保最终能够实现程序的正确固化并支持断电自启动功能。对于新入门者而言，掌握这些细节是至关重要的，因为即使是微小的操作失误也可能导致整个编程过程失败的结果。