基于Avalon總線SHT11溫濕度傳感器自定義IP核開發(fā)流程

2.4　軟件設(shè)計(jì)

該部分可以直接在SOPC Builder 中添加設(shè)計(jì)好的IP核和Verilog HDL 語言描述的文件,并根據(jù)Avalon 總線傳輸規(guī)范設(shè)置好相關(guān)的信號(hào)線，如圖4所示。這里要注意，使用的是從端口。完成后,將IP核添加至SOPC中,建立內(nèi)嵌系統(tǒng)，并編譯下載到FPGA 器件中。

圖3　時(shí)序仿真圖

圖4　Avalon接口信號(hào)

由于在NiosII IDE 環(huán)境下可直接編寫用戶程序,所以可以不用編寫驅(qū)動(dòng)程序。在NiosII IDE 環(huán)境下,可直接調(diào)用函數(shù)IOWR (BASE,OFFSET,DATA) 和IORD(BASE ,OFFSET) 對(duì)內(nèi)部寄存器進(jìn)行讀寫。Avalon總線在wr和rd的控制下進(jìn)行讀寫。

3　測(cè)試

農(nóng)業(yè)智能大棚(該花卉的適宜溫度是18 ℃，適宜濕度是58 RH)，也就是棚內(nèi)維持在作物適宜生長(zhǎng)的溫度、濕度等。若有變化，其將會(huì)調(diào)節(jié)相應(yīng)的外圍設(shè)備，來保持最佳環(huán)境。在大棚中，在測(cè)試節(jié)點(diǎn)上，SHT11監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)的溫度和濕度，將數(shù)據(jù)送到nRF24L01，數(shù)據(jù)通過基站最終到達(dá)終端虛擬控制中心。其所獲得的數(shù)據(jù)變化曲線如圖5、圖6所示。

圖5　溫度隨時(shí)間的變化曲線圖　圖6　濕度隨時(shí)間的變化曲線圖

結(jié)語

本文介紹了基于Avalon總線SHT11溫濕度傳感器自定義IP核的開發(fā)流程,利用有限狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì)了驅(qū)動(dòng)硬件邏輯，并且基于NiosII嵌入式處理器構(gòu)建了一個(gè)用戶定制的嵌入式系統(tǒng)。在SOPC中，設(shè)計(jì)人員可以靈活添加IP核，減輕設(shè)計(jì)負(fù)擔(dān)，避免重復(fù)工作。