基于NiosII的圖形用戶接口的設(shè)計(jì)

1、基于niosii的圖形用戶接口的設(shè)計(jì) 隨著大規(guī)模技術(shù)的不斷進(jìn)展，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)開頭從逐步過渡到soc的新階段。sopc是一種靈便、高效的soc解決計(jì)劃。其集成了處理器、存儲(chǔ)器、各種外圍設(shè)備等系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要的部件，構(gòu)建成一個(gè)可編程的片上系統(tǒng)，設(shè)計(jì)方式靈便，可裁減、可擴(kuò)充、可升級(jí)，并具備軟硬件在系統(tǒng)可編程的功能。1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)系統(tǒng)主要由以下4部分組成：(1)vga控制器、sdram控制器、sram控制器等外設(shè)接口的設(shè)計(jì)。(2)nios ii軟核sopc系統(tǒng)的配置。(3)nios ii處理器與外設(shè)模塊的融合。(4)gui函數(shù)庫的建立。系統(tǒng)主要分為硬件和軟件兩部分，部分硬件采納de2上的硬件，其中有些

2、電路的控制器采納硬件描述語言生成；軟件則采納nios ii編譯器書寫。2 vga時(shí)序控制模塊設(shè)計(jì)因?yàn)橐獙?shí)現(xiàn)vga的實(shí)時(shí)顯示，便需要給vga一個(gè)顯存，使得vga顯示的信息能夠緩存和切換。出于速度的考慮，顯存模塊的讀寫速度要求較高，否則會(huì)浮現(xiàn)卡殼現(xiàn)象。可采納的存儲(chǔ)器分離有flash，sram，sdram，其中sram的速度較快，可以選用。是一種具有靜止存取功能的內(nèi)存，無需刷新電路即能保存其內(nèi)部存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，具有較好的存儲(chǔ)性能。頻繁的vga彩色，通常由crt(陰極射線管)構(gòu)成。彩色由紅、綠、藍(lán)三基色構(gòu)組成。顯示是用逐行掃描的方式解決，普通把要顯示的數(shù)據(jù)存放于存儲(chǔ)器單，假如要把存儲(chǔ)器里的圖像顯示在vga

3、顯示器上，以640×480，59.94 hz(60 hz)為例。詳細(xì)行場(chǎng)同步時(shí)序要求1所示。按照上述的時(shí)序參數(shù)以及目標(biāo)板上的時(shí)鐘頻率，對(duì)其行頻和場(chǎng)頻的時(shí)序控制采納點(diǎn)和行計(jì)數(shù)的辦法，場(chǎng)信號(hào)和行信號(hào)根據(jù)時(shí)序圖設(shè)計(jì)，當(dāng)像素或行數(shù)達(dá)到相應(yīng)的狀態(tài)后即轉(zhuǎn)變場(chǎng)信號(hào)和行信號(hào)的值。系統(tǒng)所需的像素時(shí)鐘可以用鎖相環(huán)實(shí)現(xiàn)。3 vga數(shù)據(jù)緩存模塊設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)緩存模塊式通過提供的sopc工具中，avalon上掛的一個(gè)sram控制器來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的讀寫功能，avalon總線與sram的接口對(duì)用戶是透亮的。只需編寫avalon主端口模塊，用于控制avalon總線的主端口信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的讀寫。avalon總線同時(shí)被2個(gè)主

4、外設(shè)共同用法，nios ii處理器將需要顯示的數(shù)據(jù)通過主端口寫入到sram，vga顯示模塊通過主端口將數(shù)據(jù)從sram中讀出到vga接口顯示器上顯示。當(dāng)系統(tǒng)中存在多個(gè)主外設(shè)時(shí)，sopc系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)舉行總線仲裁，產(chǎn)生一個(gè)優(yōu)先級(jí)，控制對(duì)avalon總線的用法狀況。當(dāng)某主外設(shè)要發(fā)起總線哀求時(shí)，可能avalon總線不能馬上作出響應(yīng)而處于等待狀態(tài)。nios ii處理器將預(yù)備顯示的數(shù)據(jù)發(fā)送后要求立刻存入到存儲(chǔ)器中，否則到下一個(gè)周期數(shù)據(jù)將會(huì)更新，從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)走失，此時(shí)avalon總線需將信號(hào)設(shè)置為等待狀態(tài)。因此必需將數(shù)據(jù)臨時(shí)存儲(chǔ)在緩沖區(qū)中，待avalon總線響應(yīng)寫傳輸時(shí)再將其從緩沖區(qū)中讀出寫入到存儲(chǔ)器中。用一個(gè)先進(jìn)先出的fifo作為緩沖器能夠滿足以上條件，通過時(shí)鐘來控制fifo的寫入和讀出。4 結(jié)束語實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)，運(yùn)行在中的sopc系統(tǒng)可以控制vga顯示器，并將vga勝利驅(qū)動(dòng)，而且能夠舉行畫點(diǎn)、畫線、畫矩