基于FPGA的片上可編程系統(tǒng)(SOPC)設計之：典型實例-基于NIOS II處理器的數(shù)字鐘設計

8.5典型實例15：基于NIOSII處理器的數(shù)字鐘設計

8.5.1實例的內容及目標

1．實例的主要內容

本節(jié)旨在通過給定的工程實例——“數(shù)字鐘”來熟悉Altera軟嵌入式系統(tǒng)的軟硬件設計方法。同時使用基于AlteraFPGA的開發(fā)板將該實例進行下載驗證，完成工程設計的硬件實現(xiàn)。在本節(jié)中，將主要講解以下知識點。

·NIOSIIIDE軟件開發(fā)流程。

讀者可以迅速掌握Altera軟嵌入式軟硬件設計方法。

2．實例目標

通過詳細的流程講解，讀者應達到下面的目標，

·熟悉NIOSIIIDE軟件設計方法。

8.5.2軟件規(guī)劃

電子鐘的軟件部分主要包括：顯示、設置和時間算法3部分。

顯示部分要求能夠顯示年、月、日、小時、分鐘、秒，并提示時間顯示狀態(tài)（如設置日期、設置小時、設置分鐘等）。

設置部分要求能夠對電子鐘顯示器上面的年、月、日、小時、分鐘、秒進行修改，并退出設置狀態(tài)。要實現(xiàn)這些功能就要通過實驗板上面的4個按鍵，下面是一種推薦的按鍵功能分配方法。

主菜單。

·SW0：設置選擇按鍵，依次可以選擇設置年、月、日、小時、分鐘、秒。

·SW1：顯示日期按鍵。

·SW2：顯示時間按鍵。

子菜單。

·SW0：選項數(shù)值增加1。

·SW1：選項數(shù)值減少1。

·SW2：推出設置狀態(tài)，返回主菜單。

時間算法部分比較簡單，主要是要按照時間累加的原則，并設置好時間的進位要求（主要是每個月是有多少天組成的）。

8.5.3實例步驟

（1）首先驗證8.4節(jié)編寫的硬件系統(tǒng)是否適合本實驗硬件要求。

（2）設計軟件流程圖。

（3）編寫、修改軟件程序，下載調試。

具體的操作方式在此不再詳述，相關的工程文件及代碼參見本書實例代碼的“典型實例15”文件夾。

8.5.4小結

本訓練要求在實驗板上面實現(xiàn)一個功能比較全面的電子鐘。要求能夠顯示較為全面的時間，如：年、月、日、小時、分鐘、秒并提示時間顯示狀態(tài)，另外還要求能夠按照需要設置時間。要實現(xiàn)電子鐘的功能重點在于軟件方面的設計和優(yōu)化，所以通過本實例要求用戶熟練掌握軟件系統(tǒng)的規(guī)劃。