第6章 软件设计流程和方法 SOPC技术与应用(2)

2019-08-03 13:30

Nios II IDE闪存编程器具有易用的接口,Nios II IDE闪存编程器已做了预先配置,能够用于Nios II开发套件中的所有单板,而且能够轻易地引入到用户硬件中。

除了IDE中的这些工具之外,Nios II EDS还包括如下的部分:

GNU工具系列——Nios II 编译器工具是基于标准的GNU gcc编译器、汇编器、连接器和make工具。

指令集仿真器——Nios II 指令仿真器(ISS)使得用户在目标硬件准备好之前就能开发程序。Nios II IDE使得用户可以基于ISS运行开发的程序,就如同在真正的目标硬件上运行一样简单。

设计实例——Nios_II ED提供了软件实例和硬件设计来展示Nios II处理器和开发环境所具有的卓越的性能。

第2节 软件开发流程

6.2.1 Nios II程序的构成 每个Nios II程序包括一个应用工程,可选的库工程和一个板支持包工程。用户将Nios II程序编译成一个能在Nios II处理上运行的可执行和连接的格式(Executable And Linked Format File—— .elf)的文件。 应用工程

Nios II C/C++ 应用工程包括组成一个可执行的.elf文件的源代码的集合。一个典型的应用的特征是一个源文件包含main ()——主函数。应用工程包括libraries和BSP中被调用的函数的源代码。 库工程

库工程是一个库文件(.a)中的源代码的集合。库文件中通常包含可重用的,通用的函数,这些函数可被多个应用工程所共享。比如,数学函数库。库工程没有main ()函数。 BSP工程

Nios II BSP工程是包含特定系统支持代码的特殊的库。BSP为SOPC Builder

系统的处理器提供定制的软件运行环境。Nios II EDS提供相应的工具可以修改设置以控制BSP的行为。Nios II IDE和Nios II IDE 开发流程文档中使用\library\来指代BSP。 BSP包括如下的组成部分: 硬件抽象层 (HAL) Newlib C 标准库 设备驱动

可选的软件包

可选的实时操作系统 (RTOS) 硬件抽象层 (HAL)

HAL提供一个非线程的,类UNIX的C/C++ 运行环境。HAL可以提供通用的I/O设备,允许用户newlib C 标准库的函数编程来访问硬件,如printf ()。使用HAL可以最小化(或消除)通过直接访问硬件的寄存器来控制外设和与外设通信。 Newlib C 标准库

Newlib是为了嵌入式系统的应用,而对C的标准库进行精简的开源实现。包括一些常用的函数的集合,如printf()、malloc()和open()等。 设备驱动

每个设备驱动管理一个硬件设备。HAL为SOPC Builder系统中的每一个需要驱动程序的设备实例化一个驱动程序。在Nios II 软件开发环境中,设备驱动具有如下的属性:

一个设备驱动是和一个特定的SOPC Builder设备相关联的。 驱动程序可能有一些设置可以影响驱动程序的编译,这些设置包含在BSP的设置中。

可选的选件包

软件包是用户可以选择加入到BSP工程中,提供附加的功能的源代码。比如Nios II 版本的Nich Stack? TCP/IP协议栈。Nios II IDE和Nios II IDE设计流程文档使用\软件组件\来指代软件包。

在Nios II软件开发环境中,软件包具有如下的典型特性: A软件包和特定的硬件没有关联

软件包有一些设置会影响它的编译,这些设置.包含在BSP的设置中。 在Nios II软件开发环境中,软件包和库工程是不同的,软件包是BSP工程的一部分,不是一个单独的库工程。 可选的实时操作系统(RTOS) C/OS-II?Nios II EDS包含第三方的 C/OS-II基于HAL,实现了一个简单的、well?实时操作系统,用户可以选择加入到BSP中。 documented调度程序。用户可以修改设置,这些设置也是包含在BSP设置中。其它的操作系统可从第三方的软件厂商获得。.

6.2.2 Nios II IDE软件开发步骤

采用Nios II IDE开发流程,用户使用Nios II IDE图形用户界面来创建、修改、编译、运行和调试Nios II程序。IDE创建和管理用户的makefile。如果用户对编译进程和工程设置干预比较少,而且不需要定制的脚本,采用这种流程比较好。 Nios II IDE是基于流行的Eclipse IDE框架以及Eclipse C/C++ 开发工具 (CDT)

插件。Nios II IDE在后台运行其它的工具,对用户屏蔽了底层工具的细节,提供了一个统一的开发环境。 借助工程的创建和配置向导,Nios II IDE使用起来很容易,尤其是对Nios II 的初学者帮助很大。Altera公司提供了Windows和Linux操作系统的Nios II IDE。 下面以电子钟的软件开发为例来介绍软件开发的过程。 1. 新建IDE管理的工程 Nios II IDE提供了新工程的向导,指导用户创建IDE管理的工程。启动Nios II IDE,出现Nios II Nios II C/C++?C/C++的窗口。首先创建Nios II C/C++应用程序,在File菜单中选择new Application,启动创建Nios II C/C++ 应用工程的向导。

为新的Nios II工程命名:这里Nios II的工程名为digi_clock。

选择目标硬件:选择电子钟的硬件的系统的PTF文件,IDE根据该文件来建立系统库。

选择新工程的模板:这里选择为Blank Project。

在该窗口中,用户可以选择是创建一个新的系统库,或是利用已有的系统库,缺省的配置是新建一个系统库。如在图中直接点击Finish,则选择新建一个系统库。

在上图中点击Finish之后,Nios II IDE创建新的工程,IDE也创建了系统库工程 *_syslib。这些工程出现在IDE工作台的Nios II C/C++ 工程视图中。digi_clock为C/C++工程,digi_clock_syslib[SOPC]为系统库工程。


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