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

8.5典型實(shí)例15：基于NIOSII處理器的數字鐘設計

8.5.1實(shí)例的內容及目標

1．實(shí)例的主要內容

本節旨在通過(guò)給定的工程實(shí)例——“數字鐘”來(lái)熟悉Altera軟嵌入式系統的軟硬件設計方法。同時(shí)使用基于A(yíng)lteraFPGA的開(kāi)發(fā)板將該實(shí)例進(jìn)行下載驗證，完成工程設計的硬件實(shí)現。在本節中，將主要講解以下知識點(diǎn)。

·NIOSIIIDE軟件開(kāi)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(shí)例目標

通過(guò)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軟件規劃

電子鐘的軟件部分主要包括：顯示、設置和時(shí)間算法3部分。

顯示部分要求能夠顯示年、月、日、小時(shí)、分鐘、秒，并提示時(shí)間顯示狀態(tài)（如設置日期、設置小時(shí)、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(shí)、分鐘、秒進(jìn)行修改，并退出設置狀態(tài)。要實(shí)現這些功能就要通過(guò)實(shí)驗板上面的4個(gè)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(shí)、分鐘、秒。

·SW1：顯示日期按鍵。

·SW2：顯示時(shí)間按鍵。

子菜單。

·SW0：選項數值增加1。

·SW1：選項數值減少1。

·SW2：推出設置狀態(tài)，返回主菜單。

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

8.5.3實(shí)例步驟

（1）首先驗證8.4節編寫(xiě)的硬件系統是否適合本實(shí)驗硬件要求。

（2）設計軟件流程圖。

（3）編寫(xiě)、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(guān)的工程文件及代碼參見(jiàn)本書(shū)實(shí)例代碼的“典型實(shí)例15”文件夾。

8.5.4小結

本訓練要求在實(shí)驗板上面實(shí)現一個(gè)功能比較全面的電子鐘。要求能夠顯示較為全面的時(shí)間，如：年、月、日、小時(shí)、分鐘、秒并提示時(shí)間顯示狀態(tài)，另外還要求能夠按照需要設置時(shí)間。要實(shí)現電子鐘的功能重點(diǎn)在于軟件方面的設計和優(yōu)化，所以通過(guò)本實(shí)例要求用戶(hù)熟練掌握軟件系統的規劃。