雙Nios II軟核在嵌入式系統中的應用

　　2 程序下載

　　2.1 方案確定

　　下面是對2個CPU的寫入探討。

　　方案一

　　指導思想：將硬件配置信息和cpu2寫入EPCS中，將CPU的程序寫入Flash中。具體步驟：

　　①CFI_FLASH的3個時間改為50、160、50；

　　②cpul——reset Address CFI_FLASH
　 　　 　Exception Address sdram-3／sl；

　　③cpu2——reset Address onchip_memory-0
　　 　 　Exception Address onchip_memory-0；

　　④將整個硬件編譯成功；

　　⑤將memery-test編譯，進行Flash測試，測試成功轉下一步；

　　⑥分別編譯newniosl和newnios2的工程；

　　⑦將整個硬件進行二次編譯，此時pof文件中已經包含了newnios2的程序；

　　⑧將pof文件下載到EPCS中去；

　　⑨將硬件工程換成只有一個CPU的，將newniosl的程序下載到CFI_FLASH中去；

　　⑩重新上電啟動。

　　方案二

　　指導思想：將2個CPU的程序均下載到Flash中，硬件配置在EPCS中。

　　①CFI_FLASH的3個時間改為50、160、50；

　　②cpul——reset Address EPCS_CONTROLLER
　　　　　Exception Address sdram-3／sl

　　③cpu2——reset Address onchip_memory-0
　　　　　Exception Address onchip_memory-0

　　④將整個硬件編譯成功；

　　⑤將memery_test編譯，進行Flash測試，測試成功轉下一步；

　　⑥分別編譯new-nios1和newnios2的工程；

　　⑦重新進行硬件的編譯；

　　⑧將pof文件下載到EPCS中去；

　　⑨newnios1和new-nios2的程序下載分別指定為0、1或1、2；

　　⑩重新上電啟動。

　　方案三

　　指導思想：將2個CPU的程序均下載到EPCS中，硬件配置在EPCS中。

　　①首先在SOPCbuilder中將2個作CPU如下配置：

　　cpu1——reset Address EPCS_CONTROLLER
　 　　 Exception Address sdram-3／sl

　　cpu2——reset Address onchip_memory-0
　　 　 Exception Address onchip_memory-0

　　這代表將CPU的程序在EPCS中進行存儲，而程序運行在SDRAM中；而CPU_0的存儲和運行都在片上存儲器中。

　　②先將SOPC進行編譯，成功后選擇“Exit”，硬件提示是否進行升級，選擇“yes”，進行升級，然后將整個硬件全編譯。

　　③硬件編譯通過后，通過SOPC Builder打開IDE，在IDE下分別編譯newnios1和newnios2的工程，由于第2個CPU的程序在內部存儲器，則生成一個以內部存儲器為名稱的hex文件。

　　④重新進行硬件的編譯，會發現硬件將HEX文件當作一個部件，編到整個硬件中了。編輯完畢后，查看SOF和pof的大小，其實都沒什么變化，但時間修改了。

　　⑤利用命令行指令：

　　sof2flash--epcs--input=new.sof--output=my1.flash，

　　該命令將new.sof轉換成EPCS中存儲的格式；將POF文件下載到EPCS中去。

　　Elf2flash--epcs--after=my1.flash--input=newniosl.elf--output=my2.flash

　　⑥下面有2種處理方法都可以下載成功。

　　第1種方法：將另一個只有CPU的工程(sof)下載到EP2C20中(QuartusII無法在下載過程中識別2個CPU)，然后利用以下命令：

　　Nios2-flash-programmer--epcs--base=0x02900800 my1.flash

　　Nios2-flash-programmer--epcs--base=0x02900800 my2.flash

　　重新上電，就可以了

　　第2種方法：將instance參數帶上，方法同上，進行Flash文件的轉換，然后將整個工程sof下載到硬件中。

　　利用命令：

　　Nios2-flash-programmer--epcs--base=0x02900800--instance 1 my1.flash

　　Nios2-flash-programmer--epcs--base=0x02900800--instance 1 my2.flash

　　注意，instance后面的參數為1。如果為0，就會出現錯誤：no EPCS register found。如果是2，則會發生如下情況：

　　There are no niosII processors available which match the value specified，please check your PLD……

　　⑦重新上電啟動即可。

　　2.2命令行在EPCS中的寫入過程

　　①將sof文件下載到FPGA中，并將sof文件轉換成.flash燒寫中間格式，使用命令：

　　sof2flash--epcs--input=.／new.sof--output=my1.flash

　　然后用.flash文件燒寫epcs--base項為nios2工程中epcs在avalon總線中的地址位：

　　nios2--flash-programmer--epcs--instance=1--base=0x02900800 my1.flash

　　②將elf文件也轉換為.flash格式，并且要加入一些參數。--after是后來刷寫的內容，不會沖掉前面的數據，使用命令：

　　elf2flash--epcs--after=my1.flash--input=newniosl.elf--output=my2.flash
　
　　燒寫：nios2-flash-programmer--epcs--instance=1--base=0x02900800 my2.flash

　　③重新上電啟動。

　　3 小 結

　　本文結合視頻點播服務器的設計，闡述了雙NiosII軟核嵌入到FPGA并通過SOPC技術將IP核嵌入并構建系統的過程及方法，充分發揮FPGA的高速優勢，提供系統性能。其創新點是，將雙NiosII軟核應用到嵌入式系統中，通過IP核的設計實現底層驅動，提高系統集成度，充分發揮SOPC技術的優勢。