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SoC与FPGA技术及其应用 黄智宇博士/ 副教授 重庆邮电大学 2010 年11月 课件和课程中相关资料下载：www.5iFPGA.com 第7章 基于NIOS II的SOPC 系统简介 2 本章内容简介 • 1、SOPC简介 • 2、Nios Ⅱ软核SOPC系统及组件 • 3、Nios II 软核嵌入式处理器 • 4、Avalon 总线 • 5、Nios II外围设备 • 6、Nios Ⅱ软核SOPC系统开发环境 • 7、主要参考资料 重庆邮电大学研究生部黄智宇 3 7.1 SOPC简介 • SOC : System on Chip – 核心：处理器核 – 结构：RISC体系结构 主要的32位SOC处理器核（商业和免费）： – ARM (ARM公司) – Power PC (IBM公司) – MIPS (MIPS公司) – Mcore (Motorola公式) – LEON2 (Gaisler Reserch公司) – OpenRISC2000 (OpenRISC组织) – Nios II (Altera公司) – MicroBlaze (Xilinx公司) 重庆邮电大学研究生部黄智宇 4 7.1 SOPC简介 • SOPC : System on a Programmable Chip – 片上系统（SOC ），即由单个芯片完成整个 系统的主要逻辑功能 ； – 可编程系统，具有灵活的设计方式，可裁减 、可扩充、可升级，并具备软硬件在系统可 编程的功能。 可编程逻辑和可编程片上系统 设计综合解决方案的核心。 重庆邮电大学研究生部黄智宇 5 7.1 SOPC简介 • SOPC 基本特征 – 至少包含一个嵌入式处理器内核； – 具有小容量片内高速RAM资源； – 丰富的IP Core资源可供选择； – 足够的片上可编程逻辑资源； – 处理器调试接口和FPGA编程接口； – 可能包含部分可编程模拟电路； – 单芯片、低功耗、微封装。 重庆邮电大学研究生部黄智宇 6 7.1 SOPC简介 • SOPC 基本特征 – 至少包含一个嵌入式处理器内核； – 具有小容量片内高速RAM资源； – 丰富的IP Core资源可供选择； – 足够的片上可编程逻辑资源； – 处理器调试接口和FPGA编程接口； – 可能包含部分可编程模拟电路； – 单芯片、低功耗、微封装。 重庆邮电大学研究生部黄智宇 7 7.2 Nios Ⅱ软核SOPC系统及组件 • 合理的性能组合 – 三种处理器内核 – 超过60种SOPC Builder配备的内核 – 无限的DMA通道组合 – 可配置的硬件及软件调试特性 重庆邮电大学研究生部黄智宇 8 7.2 Nios Ⅱ软核SOPC系统及组件 • 提升系统的性能 – 多CPU内核 – FPGA系列支持 – 多处理器系统。 – 定制指令 – 硬件加速 重庆邮电大学研究生部黄智宇 9 7.2 Nios Ⅱ软核SOPC系统及组件 • 降低系统成本 – 更大规模的系统集成 – 优化FPGA/CPU的选择 – 更好的库存管理 重庆