（转）NIOS II学习笔记

学习Nios Development Board Reference Manual, Stratix II Edition。
（1）在使用Nios II SDK Shell试运行./restore_my_flash时，发现restore_my_flash会区分目录名的大小写，因此使用Nios II SDK Shell时最好注意大小写一致。（2）restore_my_flash.pl为perl脚本，可以直接修改后直接执行。（3）restore_my_flash不能正常取得命令行参数，但这不影响恢复出厂设置的操作，因为restore_my_flash可以不依靠命令行参数来执行。（4）最好不要移动NiosII的安装目录，例如restore_my_flash就会从目录名中提取内容生成需要的文件名。（5）恢复出厂设置需要.sof和.flash两个文件，估计.sof用于生成最小的nios系统，以便将.flash文件下载到Flash中。（restore_my_flash提示使用J24 JTAG连接器，该连接器是用于配置StratixII器件的。）

 

       学习Creating Multiprocessor NiosII Systems Tutorial。
        在standard设计的基础上修改了NiosII系统，又添加了两个NiosII处理器及各自的定时器、共享互斥锁、消息缓冲区。编译、运行和调试了hello_world_multi程序。
        给我的感觉是：（1）SOPC Builder中设置的NiosII的Reset和Exception地址很重要；（2）QuartusII生成的编程文件中包含有NiosII处理器的复位地址；（3）NiosII IDE的编译会生成绝对地址的代码和数据；（4）NiosII IDE通过NiosII处理器中的jtag_debug_module重定向程序的执行地址；（5）上电或复位后，NiosII处理器从复位地址（通常指向Flash）处执行Boot Loader，将程序拷贝到Ram中并在Ram中执行；（6）Exception地址确定了程序拷贝到Ram中的位置，Exception地址的低位总是0x20，NiosII处理器跳转到Ram执行时先执行低位地址为0x00的指令（用于初始化指令cache），之后执行低位地址为0x20处的系统启动代码。

     NiosII多处理器设计的注意点：（1）不支持SMP（对称多处理），只支持不对称的（每个处理器执行不同的程序）；（2）处理器之间可以不共享资源；（3）同一程序存储器中的各处理器的代码空间不能重合（通过Reset和Exception地址实现）；（4）共享数据存储器最好用硬件共享互斥锁结合软件操作的方式来实现，不支持纯硬件的共享方式（如果软件不使用硬件互斥锁，仍然会有访问冲突），纯软件的共享方式有使用限制并且较复杂；（5）软件共享互斥锁只适用于同一处理器的不同进程之间共享资源；（6）NiosII HAL library不支持共享外设（涉及中断处理、外设输入数据的处理等），Altera建议由固定的处理器管理相应的外设，其他处理器要使用该外设可以通过消息缓冲区的方式；（7）不同于单处理器设计，多处理器设计一定要明确规定每个组件的总线连接点；（8）只要由不同的处理器访问，两个组件可以有相同的地址；（9）由设计人员保证各处理器使用的代码空间是足够的、不发生覆盖的；（10）多处理器的软件的运行、调试可以一起或分别启动、终止，NiosII 5.0暂不支持一起暂停、再继续，“一起”不是“同时”。

 

 

       学习Nios II Flash Programmer User Guide。
       关键点在于：（1）Quartus II的Programmer只支持FPGA和配置器件；（2）Flash Programmer只支持CFI接口的Flash或EPCS配置器件，但可烧入配置文件、软件代码和任意数据；（3）使用Flash Programmer需要生成Target Board及生成Flash Programmer可编程逻辑设计，并在实际项目SOPC Builder流程中指定该Target Board；（4）Boot-Copier Program是Nios II IDE自带的，当软件代码位于Flash或EPCS中时由Flash Programmer自行使用，不同的是对Flash而言Boot-Copier Program放在Flash中，对EPCS而言Boot-Copier Program放在EPCS serial flash controller包含的on-chip ROM中；（5）上电或复位时，Nios II从Boot-Copier Program开始执行（不论是Flash或EPCS），这要求SOPC Builder流程中指定复位地址为Flash或EPCS serial flash controller。