(原創) 如何使用硬體的方式『播放SD卡內wav檔音樂』? (DE2) (Quartus II) (Nios II)

Abstract
DE2原廠光碟所附的『播放SD卡內wav檔音樂』範例程式並無法在Quartus II 6.1 + Nios II 6.1正常執行，本文提出解決的方式。

使用環境 : Quartus II 6.1 + Nios II 6.1

Problem
DE2原廠光碟所附的範例程式是由Quartus II 6.0 + Nios II 6.0所開發，本來在Quartus II 6.0 + Nios II 6.0可以正常執行，不過Quartus和Nios版本更迭迅速，截至目前撰寫本文為止，Quartus II 7.2已經發表。由於Quartus和Nios版本更新，專案檔格式已經改變，導致無法正常執行由Quartus II 6.0所開發的範例程式。

Introduction
在光碟目錄中的\DE2_demonstrations\DE2_SD_Card_Audio為DE2原廠所附的範例程式，複製到硬碟後，在Quartus II 6.1可正常開啟並且編譯，但Nios II 6.1部分卻連專案也無法開啟，主因是Nios II 6.1專案檔格式已經改變，雖然Nios II 6.1有提供檔案格式升級的支援，但卻無法升級成功，原因不明。

使用Nios II 6.1所遇到的問題
將範例程式專案複製到D:\reserch\DE2_SD_Card_Audio\

1.Quartus II 6.1
Quartus II 6.1可正常開啟D:\reserch\DE2_SD_Card_Audio\DE2_SD_Card_Audio.qpf，並且正常編譯。



且可正常將DE2_SD_Card_Audio.sof燒進DE2上。

2.Nios II 6.1
將workspace switch到D:\reserch\DE2_SD_Card_Audio\後，出現以下訊息式窗，詢問你是否將hello_led_0專案格式升級到3.1.0?選擇[Yes]繼續


接著出現專案檔無法寫入的錯誤訊息


另外一個hello_led_0_syslib亦出現相同的訊息視窗，但結果和hello_led_0一樣。

將hello_led_0專案Run As Nios II Hardware，出現以下錯誤訊息


很明顯的，SOPC Builder system file位置並不正確，所以無法執行。

Solution
重新建立Nios II 6.1專案

Step 1:
將舊的workspace和project刪除
將D:\reserch\DE2_SD_Card_Audio\的三個目錄刪除
[.metadata]
[hello_led_0]
[hello_led_0_syslib]

.metadata紀錄workspace資訊，hello_led_0和hello_led_0_syslib則為原來Nios II 6.0所建立的專案目錄

Step 2:
切換workspace
開啟Nios II後，切換workspace到D:\reserch\DE2_SD_Card_Audio\，此時沒任何專案，因為已經被刪除了。

Step 3:
新建立一個Nios II C/C++ Application


Step 4:
選擇Hello LED這個Project Template，並選取正確路徑的SOPC Builder System。
 

Step 5:
建立一個新的System Library

Step 6:
重新建立hello_led_0專案

將DE2原廠光碟\DE2_demonstrations\DE2_SD_Card_Audio\hello_led_0\下的
basic_io.h
hello_led.c
LCD.c
LCD.h
SD_Card.h
複製到
D:\reserch\DE2_SD_Card_Audio\hello_led_0下
別忘了將檔案的唯讀屬性取消

refresh專案將新加入的檔案載入


Step 7:
執行hello_led_0
將hello_led_0專案Run As Nios II Hardware，就可聽到SD內wav檔的音樂，不過音質似乎不是很好。

Step 8:
將hello_led_0改成release模式
選定hello_led_0，按右鍵選Properties


右側選C/C++ Build，將左側的Configuration改為Release


因為Debug模式下，compiler並未啟動最佳化，因此執行速度較慢，所以音質較差。重新將hello_led_0專案Run As Hardware，就可得到如MP3般的音質了。

Conclusion
原本光碟中的範例因為使用Quartus II 6.0 + Nios II 6.0開發，若一樣使用Quartus II 6.0 + Nios II 6.0則可正常測試，本文展示了若要改變Quartus II版本時的方法。