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摘要 .................................................................... 错误!未定义书签。 Abstract ............................................................... 错误!未定义书签。 引言 .................................................................... 错误!未定义书签。 1.硬核的开发 ..................................................... 错误!未定义书签。
1.1 SOPC简介 ......................... 错误!未定义书签。 1.2各种SOPC的特性 ................... 错误!未定义书签。 1.3. QuartusII软件简介及使用流程 ..... 错误!未定义书签。 1.4. niosII简介及开发系统流程 ........ 错误!未定义书签。 1.5 nios的软件开发简介 ............... 错误!未定义书签。
2. 液晶显示12864 ............................................ 错误!未定义书签。
2.1 12864的概述 ..................... 错误!未定义书签。 2.2 12864LCD时序及实现流程 .......... 错误!未定义书签。 2.4 12864显示原理 ................... 错误!未定义书签。 2.5 LCD显示模块的设计方案 ........... 错误!未定义书签。 2.6 生成12864的IP核 ................. 错误!未定义书签。
3. 软硬件结合设计 ........................................... 错误!未定义书签。
3.1系统设计方案图 .................... 错误!未定义书签。 3.2系统图及功能划分 .................. 错误!未定义书签。 3.3设计实物结果展示 .................. 错误!未定义书签。
结论 .................................................................... 错误!未定义书签。
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致谢 .................................................................... 错误!未定义书签。 参考文献 ............................................................ 错误!未定义书签。 附录1 ................................................................. 错误!未定义书签。
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摘要
本文全面介绍了应用QuartusII软件进行广告牌的设计技术.利用SoPC技术，在NIOSⅡ系统中添加相应的I／O端口实现对12864液晶显示器的控制。即通过应用QuartusII软件在nios平台开发软和处理器及其周围部件，同时用Verilog编写SPI接口的程序，通过IP核的方式加载到nios中，再在Altera开发板上建立硬件系统。通过nios的软处理器平台编写程序12864液晶显示器的驱动程序及控制程序。Nios嵌入式处理器是用户可配置的通用RISC嵌入式处理器,是一个非常灵活和强大的处理器。随着PLD(可编程逻辑器件)性能的不断提高,SOPC(可编程片上系统)的设计和实现非常方便,用户可以灵活地进行系统硬件和软件设计,还可以现场进行系统级修改。随着信息技术的发展，开发周期和成本成为电子产品开发的最主要的影响因素。本课题就是降低开发周期，减少开发成本的一个很好的例子。
论文主要完成以下几方面的工作： （1）、通过QuartusII软件开发基于nios的处理器及部分外围部件的硬件系统的搭建
（2）、用Verilog实现了SPI接口的功能，并生成IP核，应用到NIOS平台上的硬件系统中。
（3）、介绍12864液晶显示器，并分析控制其显示广告牌的内容 （4）、将软硬件系统结合起来，来实现整个系统的功能。 关键词 nios，spi，Altera，12864液晶显示器，QuartusII，FPGA；
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Abstract
This article will introduce how exploit advertisement board of technology by using QuartusII software. By using of SOPC technology, we insert corresponding I/O interface to perform control of 12864 LCD. That,s it, by using QuartusII software to exploit nios soft processor and its external devices, and write a software of SPI interface .Using IP of SPI interface to insert to nios system, and build a hardware system on Altera development board. And we will program a driver and control software of 12864 LCD. Nios soft processor is system that is a universal RISC embedded, which can be configured by user. It is a very flexible and powerful processor. As performance of PLD is increasing improved, the design and performance of SOPC are very convenient, user can exploit hardware and software flexible more flexible and they can also modify system on the field. And with the development of technology, the time and expense are the most important element in the process of exploiting the electronic product. This subject is a good example that reduce the time and expense of exploitation. Completed the paper work of the following areas:
(1) By using QuartusII software to exploit based nios soft processor and its external devices.
(2) Use verilog to write software of SPI interface, and generate IP of SPI. And we will perform it in the nios system.
(3) Introduce 12864 LCD, and control the advertisement board
(4) connect the software and hardware system, and perform the complete system. Keywords nios, spi, Altera, 12864LCD, QuartusII, FPGA;
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引言
嵌入式系统无疑是当今最热门、最有发展前景的IT领域之一,很多典型的嵌入式应用、尤其在这个日益智能化的世界、嵌入式显得更为重要。在设计SOC时，常把ARM作为硬核植入到FPGA中。硬核具有成本低、速度快等优点。但是将IP硬核直接植入FPGA的解决力案存在以下不足：由于硬核是预先植入的，设计者无法依据实际需要改变处理器的结构；无法根据实际设计需要在同一FPGA中集成多个处理器；无法根据需要裁减处理器硬件资源以降低FPGA成本等。在NIOSⅡ中还可以添加用户自定义的指令。在开发工具的完备性方面NIOSⅡ也具有很大的优势。Altera不仅提供强大的HAL系统库支持，还提供嵌入式操作系统核TCP／IP协议栈的支持。Altera公司开发的基于SOPC(System on a Programmable Chip)技术的NIOS嵌入式处理器是一个可变结构的、通用型的R ISC嵌入式处理器.Nios嵌入式处理器是用户可配置的通用RISC嵌入式处理器,是一个非常灵活和强大的处理器.
针对这种基于nios的LCD广告牌，国内目前还没有达到广泛应用。而在国外，尽管基于SOPC技术的计算机处理器尚未进入全面的商业化推广阶段，但其研究和应用的成果却不能不令人深感SOPC在这一领域中的巨大潜力和广阔的市场。虽然在国外对于SOPC技术的应用已经比较成熟，但是针对LCD控制系统的开发，在国内外的专业的公司不多的。对于具有巨大市场的中国，这种LCD也开始慢慢受到开发商的重视，相信在不久的将来，基于nios的控制系统必将得到很快的发展
目前，SOPC技术取得了空前的发展，以SOPC为核心的电子产品,是近几年集成电路中发展最快的产品.SOPC将进一步扩大适用领域,将复杂专用芯片挤向高端和超复杂应用. SOPC是PLD和ASIC技术融合的结果，目前0.13微米的ASIC产品制造价格仍然相当昂贵，相反，集成了硬核或软CPU、DSP、存储器、外围I/O及可编程逻辑的SOPC芯片在应用的灵活性和价格上有极大的优势。SOPC被称为“半导体产业的未来”。
1.硬核的开发
1.1 SOPC简介
SOPC(System On Programmable Chip)即可编程的片上系统，或者说是基于大规模FPGA的单片系统。SOPC的设计技术是现代计算机辅助设计技术、EDA技术和大规模集成电路技术高度发展的产物。SOPC技术是将尽可能大而完整的电子系统，包括嵌入式处理器系统、接口系统、硬件协处理器或加速系统、DSP系统、数字通信系统、存储电路以及普通数字系统等，在单一FPGA中嵌入实现。大量采用IP复用、软硬件协同设计、自顶向下和自底向上混合设计的方法，边设计、边调试、边验证……原本需要写上几千行的VHDL代码的功能模块，通过嵌入IP核后，只需几十行C代码即可实现。因此，可以使得整个设计在规模、可靠性、体积、功耗、功能、性能指标、上市周期、开发成本、
基于NIOS的LCD广告牌的设计
