文档介绍：嵌入式系统设计指导

北方工业大学信息工程学院
通信工程系、通信实验中心
2009-11-10
嵌入式系统设计
一、设计目的
1、掌握嵌入式系统的组成和设计方法；
2、掌握嵌入式系统硬件的设计步骤和要点；
3、掌握嵌入式系统软件的设计步骤和调试方法。
二、设计内容
1、设计一个简单的嵌入式系统，包括CPU、存储器、定时器、按键接口、七段数码管接口、LCD接口和UART接口，实现实时钟的显示和设置；
2、定时器用于实时钟的月日、时分和秒计时；
3、2个按键用于显示的切换和实时钟的设置；
4、4个七段数码管用于实时钟的月日、时分和秒显示；
*5、LCD用于实时钟的月日、时分和秒显示；
*6、UART接口和微机相连，用于在微机上显示和设置实时钟。
三、设计报告
1、设计目的；（5分）
2、设计内容；（5分）
3、硬件设计方框图和工作原理；（30分）
4、软件设计流程图和程序清单；（30分）
5、设计过程中遇到的问题和解决方法；（20分）
6、收获和建议等。（10分）
嵌入式系统设计入门
嵌入式系统的设计包括硬件设计和软件设计两大部分。
一、硬件设计入门
硬件设计入门介绍系统的硬件设计过程，说明怎样使用SOPC Builder和Quartus II软件创建和处理SOPC硬件设计。
硬件设计分为下列三个部分：
■ 设计输入：使用SOPC Builder在Quartus II方块图文件（.bdf）中创建SOPC模块并将模块端口连接到FPGA引脚上。
■ 编译：使用Quartus II编译程序设置编译SOPC设计、分配引脚和使用EDA工具设置控制编译过程，生成sof和pof编程/配置文件。
■ 编程/配置：使用QuartusII编程器和下载电缆配置开发板上的FPGA，或将设计结果编程到开发板上的配置芯片中以便开发板在加电时用用户设计配置FPGA。
（一）设计输入
设计输入指导用户创建Quartus II项目以及包含SOPC模块的顶层方块图文件（.bdf），SOPC模块使用SOPC Builder软件创建。
1、创建Quartus II项目
创建新的Quartus II项目时，用Quartus II的新建项目向导，可以指定项目的工作目录、项目名和顶层设计实体名。
启动Quartus II软件创建新建项目的步骤为：
①启动Quartus II软件：单击Windows“开始”按钮，选择“所有程序”> Altera > Quartus II > Quartus II II 。
如果是首次使用Quartus II，需要在Licensing Error（许可错误）提示框中选择Specify valid license file（指定有效许可文件）选项，然后在License Setup（许可设置）中指定License file（许可文件），许可文件可通过Altera网站免费申请。
②单击File（文件）菜单，选择New Project Wizard…（新建项目向导…）打开新建项目向导对话框。
③指定项目工作目录：本例使用目录c:\altera\example。
④指定项目和顶层设计实体名example，如图1所示。
⑤单击Next（下一步），如果目录不存在，Quartus II将提示“目录不存在，是否创建？”，单击“是（Y）”创建目录。
⑥在Add Files（添加文件）页中单击Next（下一步）。
⑦选择器件：本例使用Cyclone II系列（Family）器件EP2C35F672C6。改变Show in 'Available devices' list中的选项可以减少可用器件列表中的器件数，使查找目标器件变得容易些。单击Next（下一步）。
⑧在EDA Tool Settings（EDA工具设置）页中单击Next（下一步）。
图1