基于NIOSⅡ的LCD控制器和矩陣鍵盤(pán)的IP核的設計方法
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設計好鍵盤(pán)的硬件控制程序以后，鍵盤(pán)控制程序可封裝為參數可配置的用戶(hù)自定義外設組件，以在SOPCBuilder中直接添加使用。完成KEYS器件的加入后，KEYS器件就會(huì )出現在SOPCBuilder的組件選擇欄的“User Logic”項目下，最后在NiosⅡIDE中設計矩陣鍵盤(pán)的驅動(dòng)程序，安裝鍵盤(pán)按鍵中斷，編寫(xiě)按鍵中斷服務(wù)程序，從而通過(guò)按鍵中斷獲取相應按鍵的鍵盤(pán)碼。其例程如下：
/*初始化鍵盤(pán)中斷*/
在NiosⅡ和LCD的接口中，一方面可以通過(guò)在NiosⅡ系統中添加相應I/O口的方式來(lái)實(shí)現對液晶顯示屏LCD的間接控制，另一方面也可以利用構建 IP核來(lái)直接進(jìn)行控制。第一種是將LCD接口當作普通的外部設備PIO進(jìn)行操作，LCD的數據以及讀、寫(xiě)使能、片選信號等都包括在PIO總線(xiàn)內;第二種是在SOPC Builder中自己定義eomponent，并把液晶顯示模塊看成外部存儲器，直接做成Avalon總線(xiàn)Slave設備。
第一種方法在硬件工程中，需要設計與外設相連的I/O接口;而在軟件工程中，需要用戶(hù)編寫(xiě)相應的接口程序對外設進(jìn)行初始化，設置相應的外設寄存器。在每次新建一個(gè)工程后，這樣的工作都得重復進(jìn)行，因而會(huì )增加開(kāi)發(fā)成本。第二種方案需要寫(xiě)HDL模塊，自己定義控制狀態(tài)、數據寄存器和控制位，這種方式控制靈活，易于實(shí)現復雜的控制時(shí)序，而且一旦自定義設備成功后，就可以像使用其他設備一樣來(lái)使用這些設備。用戶(hù)也可以將這些設備共享給其他的使用者，這樣就大大減少了重復工作。本設計中采用第二種方法。
在A(yíng)ltera SOPC Builder中雙擊Create NewComponent，打開(kāi)Component窗口，并在HDL Files標簽下添加LCD硬件描述語(yǔ)言編寫(xiě)的文件(該文件描述了組件與Avalon總線(xiàn)的接口以及組件與液晶屏的接口)，系統編輯器就會(huì )立即自動(dòng)對文件進(jìn)行分析，并從文件中讀I/O信號和參數信息。Lcd 12864自定義邏輯信號如圖3所示。
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