下面不是SOPC系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的軟件（）

• A、

  QuartusII

• B、

  SOPC Builder

• C、

  PSPTICE

• D、

  NiosII IDE

正確答案： C?

?

在NiosII處理器寄存器中，總是存放0，對(duì)其讀寫無(wú)效的寄存器是（），保存異常返回地址寄存器是（）

正確答案：

第一空：?

zero;R0

第二空：?

ea;r29

?

NiosII處理器中狀態(tài)寄存器的第0位是（），第一位是（）

正確答案：

第一空：?

PIE

第二空：?

U

什么是SOC系統(tǒng)，什么是SOPC系統(tǒng)？

正確答案：

SOC（System On a Chip）即片上系統(tǒng)，即單芯片集成系統(tǒng)級(jí)、多元化的功能模塊，能夠處理各種信息的集成系統(tǒng)。其模塊包括CPU。存儲(chǔ)器、通用IO、UART接口和模數(shù)混合電路。

SOPC（System On a Programmable Chip），將處理器、存儲(chǔ)器、io接口等系統(tǒng)需要的功能模塊集成到一個(gè)ＦＰＧＡ器件上，從而構(gòu)成一個(gè)可編程的片上系統(tǒng)

簡(jiǎn)述NiosII處理器的三種類型并比較各自的性能差別

正確答案：

Nios II?處理器系列包括三種內(nèi)核

（1）Nios II/f (快速)，性能最高，但占用的邏輯資源最多。

（2）Nios II/e (經(jīng)濟(jì))，占用的邏輯資源最少，但性能最低。

（3）Nios II/s (標(biāo)準(zhǔn))，平衡的性能和尺寸。NiosII/s內(nèi)核比第一代的Nios CPU更快，占用的資源更少。

?

如何進(jìn)行系統(tǒng)自動(dòng)地址分配和自動(dòng)中斷號(hào)分配

正確答案：

地址自勱分配：SYSTEM->Auto-assign Basic Addresses

是中斷癿自勱分配：SYSTEM-> Auto-assign IRQs

簡(jiǎn)述NiosII IDE開(kāi)發(fā)流程

正確答案：

1、建立軟件工程，File->New->Project，選擇Nios II C/C++ Application

2、編輯，輸入程序代碼

3、系統(tǒng)庫(kù)屬性設(shè)置，在工程目彔區(qū)應(yīng)用工程名后單擊鼠標(biāo)史鍵后，選擇system library Properties

4、編譯

5、運(yùn)行調(diào)試

?

集成電路IP?

正確答案：

是經(jīng)過(guò)預(yù)先設(shè)計(jì)，預(yù)先驗(yàn)證、符合產(chǎn)業(yè)界的設(shè)計(jì)規(guī)范和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，具有相當(dāng)獨(dú)立并可復(fù)用的電路模塊或子系統(tǒng)。

Avalon端口支持的傳輸特性有哪些

正確答案：

（1）等待周期傳輸，包括固定或可變等待，其中固定等待只適應(yīng)從端口；

（2）對(duì)從端口，有建立和保持時(shí)間傳輸；

（3）流水線傳輸，可分為固定或可變延遲流水線傳輸；

（4）突發(fā)傳輸，支持DMA傳輸

（5）三態(tài)傳輸，允許Avalon系統(tǒng)與片外標(biāo)準(zhǔn)總線接口設(shè)備直接相連

?

Avalon從端口信號(hào)類有哪些

正確答案：

（1）clk：?Avalon從端口的同步時(shí)鐘，所有的信號(hào)必須與clk同步，異步外設(shè)可以忽略clk信號(hào)。??

（2）?chipselect? ：?Avalon從端口的片選信號(hào)。在chipselect信號(hào)無(wú)效的情況下，Avalon從端口忽略所有其它的信號(hào)。??

（3）address：?連接Avalon交換架構(gòu)和從端口的地址線，指定了從外設(shè)地址空間的一個(gè)字的地址偏移。??

(4)?read? :?讀從端口的請(qǐng)求信號(hào)。當(dāng)從端口不輸出數(shù)據(jù)時(shí)不需要使用該信號(hào)，如果使用了該信號(hào)，則readdata或data信號(hào)也必須使用。??

(5)?readdata? :?讀傳輸時(shí)，輸出到Avalon交換架構(gòu)的數(shù)據(jù)線。當(dāng)從端口不輸出數(shù)據(jù)時(shí)，不需要該信號(hào)。如果使用了該信號(hào)，則data信號(hào)不能使用。??

(6)?write? :寫從端口的請(qǐng)求信號(hào)。當(dāng)從端口不從主端口接收數(shù)據(jù)，不需要該信號(hào)

(7)?writedata? :寫傳輸時(shí)，來(lái)自Avalon交換架構(gòu)的數(shù)據(jù)線。

(8)?byteenable? :字節(jié)使能信號(hào)。在對(duì)寬度大于8位的存儲(chǔ)器進(jìn)行寫傳輸時(shí)，該信號(hào)用于選擇特定的字節(jié)段

(9)?writebyteenable? :相當(dāng)于byteenable信號(hào)和write信號(hào)的邏輯與操作

(10)?begintransfer? :?在每次傳輸?shù)牡谝粋€(gè)周期內(nèi)有效。使用用法取決于具體的外設(shè)。

?

簡(jiǎn)述具有可變等待周期的從端口讀傳輸傳輸特性

正確答案：

(A)第一個(gè)周期在clk的上升沿開(kāi)始。

(B) Avalon交換架構(gòu)發(fā)出地址和read信號(hào)。

(C) Avalon交換架構(gòu)對(duì)地址進(jìn)行譯碼，然后驅(qū)動(dòng)chipselect信號(hào)。

(D)?從端口在下一個(gè)clk的上升沿置waitrequest信號(hào)有效。

(E) Avalon交換架構(gòu)在clk的上升沿采樣waitrequest，?waitrequest是有效的，所以在此時(shí)鐘沿?readdata沒(méi)被捕獲。

(F) waitrequest可能會(huì)持續(xù)一個(gè)不確定數(shù)目的周期。

(G)?從端口提供有效的readdata。

(H)?從端口置waitrequest無(wú)效。

(I) Avalon交換架構(gòu)在下一個(gè)clk的上升沿捕獲readdata，讀傳輸就此結(jié)束。下一個(gè)周期在此開(kāi)始，另一次傳輸也可由此開(kāi)始。

?

具有固定延遲的從端口流水線傳輸有哪些信號(hào)類型，分析下其傳輸特性

正確答案：

信號(hào)類型：clk、address、read、chipselect、waitrequest、readdata

傳輸特性：

(A) Avalon交換架構(gòu)通過(guò)提供新傳輸?shù)牡刂冯A段的chipselect、read和address信號(hào)，發(fā)起一次讀傳輸。

(B)?從端口已經(jīng)置waitrequest有效，所以前一個(gè)周期稱為等待周期。Avalon交換架構(gòu)保持chipselect、read和?address不變。

(C)?從端口在clk的上升沿置waitrequest無(wú)效，并且捕獲address。地址階段結(jié)束，數(shù)據(jù)階段開(kāi)始。

(D)?第一個(gè)延遲周期在clk的上升沿結(jié)束。

(E)?第二個(gè)延遲周期在clk的上升沿結(jié)束。從端口提供有效的readdata，傳輸結(jié)束。這個(gè)clk的上升沿也標(biāo)志著新的讀傳輸?shù)拈_(kāi)始。

(F) Avalon交換架構(gòu)發(fā)出新傳輸?shù)腶ddress、read和chipselect信號(hào)。

(G) Avalon交換架構(gòu)在下一個(gè)周期發(fā)內(nèi)，在前一次的傳輸?shù)臄?shù)據(jù)返回之前發(fā)起另一次的讀傳輸。

(H) Avalon交換架構(gòu)在兩個(gè)延遲周期之后捕獲readdata。

(I) Avalon交換架構(gòu)在兩個(gè)延遲周期之后捕獲readdata?。

?

指令主端口

正確答案：

Nios II指令總線作為32位Avalon主端口來(lái)實(shí)現(xiàn)。指令主端口只執(zhí)行一個(gè)功能：對(duì)處理器將要執(zhí)行的指令進(jìn)行取指。

?

數(shù)據(jù)主端口

正確答案：

Nios II數(shù)據(jù)總線作為32位Avalon主端口來(lái)實(shí)現(xiàn)。數(shù)據(jù)主端口執(zhí)行兩個(gè)功能：?

¨1．當(dāng)處理器執(zhí)行裝載指令時(shí)，從存儲(chǔ)器或外設(shè)中讀數(shù)據(jù)。?

¨2．當(dāng)處理器執(zhí)行存儲(chǔ)指令時(shí)，將數(shù)據(jù)寫入存儲(chǔ)器或外設(shè)

?

存儲(chǔ)器映射外設(shè)

正確答案：

?指外設(shè)和存儲(chǔ)器使用相同的總線來(lái)尋址，?并且CPU使用訪問(wèn)存儲(chǔ)器的指令也用來(lái)訪問(wèn)I/O設(shè)備。為了能夠?使用I/O設(shè)備，CPU的地址空間必須為I/O設(shè)備保留地址

?

主/從對(duì)

正確答案：

在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，由系統(tǒng)的互聯(lián)結(jié)構(gòu)連接的主端口和從端口? ?

?

等待周期

正確答案：

等待周期延長(zhǎng)讀傳輸?shù)臅r(shí)間，允許從端口使用一個(gè)或多個(gè)的時(shí)鐘周期來(lái)捕獲地址和/或返回有效的readdata，但是等待周期會(huì)影響從端口的吞吐量。

?

建立時(shí)間

正確答案：

在發(fā)出read信號(hào)之前，需要地址和chipselect信號(hào)先穩(wěn)定一段的時(shí)間

?

保持時(shí)間

正確答案：

?

保持時(shí)間用于需要address、byteenable、writedata、和chipselect信號(hào)在write脈沖之后保持幾個(gè)周期穩(wěn)定的片外外設(shè)

PIO內(nèi)核內(nèi)部定義了哪些寄存器？

正確答案：

1、數(shù)據(jù)寄存器：讀入輸入引腳上的邏輯電平值，或者向PIO輸出口寫入新值

2、方向寄存器：控制每個(gè)I/O口的輸入輸出方向。0：輸入；1：輸出。

3、中斷屏蔽寄存器?：使能或禁止每個(gè)輸入端口的IRQ。1：中斷使能；0：禁止中斷。

4、邊沿捕獲寄存器?：當(dāng)邊沿事件發(fā)生時(shí)對(duì)應(yīng)位置1。

?

UART內(nèi)核有哪些寄存器？

正確答案：

1、接收寄存器

2、發(fā)送寄存器

3、狀態(tài)寄存器

4、控制寄存器

5、波特率寄存器

6、數(shù)據(jù)包結(jié)束符

?

以串口為例，給出3種對(duì)字符設(shè)備訪問(wèn)的方式

正確答案：

1、把串口設(shè)備配置為標(biāo)準(zhǔn)輸入stdin、標(biāo)準(zhǔn)輸出stdout和標(biāo)準(zhǔn)錯(cuò)誤stderr，然后使用C庫(kù)的printf()函數(shù)

2、把字符設(shè)備串口看作一個(gè)文件，使用打開(kāi)文件函數(shù)fopen()，寫字符串函數(shù)fprintf()，文件關(guān)閉函數(shù)fclose()來(lái)訪問(wèn)

JTAG UART

正確答案：

JTAG UART是實(shí)現(xiàn)PC和Nios II系統(tǒng)間癿串行途信接口，它用亍字符癿輸入輸出

?

PIO核

正確答案：

并行輸入/輸出內(nèi)核(PIO內(nèi)核)提供Avalon從控制器端口和通用I/O口②間的存儲(chǔ)器映射接口。

?

UART核

正確答案：

UART內(nèi)核（通用異步接收器/發(fā)送器內(nèi)核）執(zhí)行RS-232協(xié)議時(shí)序，并提供可調(diào)整的波特率，內(nèi)核提供一個(gè)簡(jiǎn)單的Avalon從控制器接口，該接口允許Avalon主控制器（例如NiosII處理器）通過(guò)讀寫寄存器與UART內(nèi)核進(jìn)行通訊。

?

NiosII IDE的Debug的目標(biāo)器件有哪些

正確答案：

Nios II硬件

Nios II指令仿真器

Nios II多處理器集

?

Nios II IDE為軟件開(kāi)發(fā)提供4個(gè)主要功能：

正確答案：

（1）工程管理

（2）編輯器和編譯器

（3）調(diào)試器

（4）閃存編程器

?

?

簡(jiǎn)述NiosII IDE應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)的工程結(jié)構(gòu)

正確答案：

基于HAL的NiosII程序有兩個(gè)NiosII IDE工程組成：

1、用戶應(yīng)用工程（User Application Project），用戶代碼都包括在應(yīng)用工程中，對(duì)這個(gè)工程編譯得到最終的運(yùn)行程序。

2、系統(tǒng)庫(kù)工程（HAL System Library Project），當(dāng)用戶建立應(yīng)用工程時(shí)，系統(tǒng)創(chuàng)建HAL系統(tǒng)庫(kù)工程，HAL包含了所有與底層硬件與用戶程序接口的相關(guān)信息

?

簡(jiǎn)述System.h系統(tǒng)說(shuō)明文件的功能及包含硬件信息

正確答案：

System.h是HAL系統(tǒng)庫(kù)的基礎(chǔ)，System.h文件為NiosII硬件系統(tǒng)提供完整的軟件說(shuō)明，是硬件與軟件的連接點(diǎn)

System.h文件對(duì)系統(tǒng)中的每一個(gè)外圍設(shè)備進(jìn)行了說(shuō)明，并提供如下詳細(xì)信息：

（1）外圍設(shè)備的硬件配置

（2）基地址

（3）中斷優(yōu)先級(jí)

（4）外圍設(shè)備符號(hào)名稱

?

定時(shí)器可進(jìn)行的基本操作有哪些？

正確答案：

1、Avalon主控制器通過(guò)對(duì)控制寄存器執(zhí)行不同的寫操作來(lái)控制：

（1）啟動(dòng)和停止定時(shí)器

（2）使能/禁能IRQ

（3）指定單次減1計(jì)數(shù)或連續(xù)減1計(jì)數(shù)模式

2、處理器讀狀態(tài)寄存器獲取當(dāng)前定時(shí)器的運(yùn)行信息。

3、處理器可通過(guò)寫數(shù)據(jù)到periodl和periodh寄存器來(lái)設(shè)定定時(shí)器周期。

4、內(nèi)部計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)減到0，立即從周期寄存器開(kāi)始重新裝載。

5、處理器可以通過(guò)寫snapl或snaph獲取計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值。

6、當(dāng)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)到達(dá)0時(shí)：

（1）如果IRQ被使能，則產(chǎn)生一個(gè)IRQ

（2）（可選的）脈沖發(fā)生器輸出有效持續(xù)一個(gè)時(shí)鐘周期

（3）（可選的）看門狗輸出復(fù)位系統(tǒng)

?

HAL API支持哪兩種類型的定時(shí)器，分別寫出它們的API函數(shù)

正確答案：

系統(tǒng)時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)，支持報(bào)警

API函數(shù)：gettimeofday()，settimeofday()，times()，支持的標(biāo)準(zhǔn)Unix功能

alt_nticks()，alt_ticks_per_seconds()，alt_alarm_set()，alt_alarm_start()。定義在alt_alarm.h頭文件中

2.時(shí)間信息驅(qū)動(dòng)，支持高分辨率的時(shí)間測(cè)量

API函數(shù)：alt_timestamp_start()，alt_timestamp()，alt_timestamp_freq()

在alt_timestamp.h頭文件中定義

?

異常硬件處理流程

正確答案：

把status寄存器內(nèi)容復(fù)制到estatus寄存器中，保存當(dāng)前處理器狀態(tài)；

清除status寄存器的U位為0，強(qiáng)制處理器進(jìn)入超級(jí)用戶狀態(tài)；

?清除status寄存器的PIE位為0，禁止所有的硬件中斷；??

把異常返回地址寫入ea寄存器(r29)；

跳轉(zhuǎn)到異常處理地址。

?

設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單LED流水燈SOPC系統(tǒng)，需要哪些外設(shè)IP？

正確答案：

1、NiosII CPU，選用經(jīng)濟(jì)型

2、片內(nèi)RAM（on-chip-RAM），容量40K，數(shù)據(jù)寬度32位

3、PIO核，8位輸出

?

結(jié)合LED控制的應(yīng)用程序，源程序定義了哪三個(gè)頭文件，程序那條語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)對(duì)PIO核寫，其中函數(shù)括號(hào)里參數(shù)代表什么意義？

正確答案：

?三個(gè)頭文件

#include?"system.h" ? ?

#include?"altera_avalon_pio_regs.h" ??

?#include?"alt_types.h"?

PIO寫宏指令

IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(PIO_LED_BASE, pio_led_data);

PIO_LED_BASE代表PIO外設(shè)在SOPC硬件系統(tǒng)中的基地址

pio_led_data表示寫入的數(shù)據(jù)

?

使用HAL API執(zhí)行中斷服務(wù)程序需要哪些步驟？

正確答案：

對(duì)于特殊的外圍器件需要自己編寫中斷服務(wù)函數(shù)

?void isr(void * context, alt_u32 id)

調(diào)用中斷服務(wù)函數(shù)注冊(cè)到HAL中

int alt_irq_register(alt_u32 id, void *context, void (*isr)()void *, alt_u32)

?

簡(jiǎn)述決定中斷服務(wù)程序性能的關(guān)鍵指標(biāo)有哪些？

正確答案：

中斷等待時(shí)間，從中斷最開(kāi)始產(chǎn)生到處理器在異常地址中運(yùn)行第一條指令的時(shí)間

中斷響應(yīng)時(shí)間，從中斷開(kāi)始產(chǎn)生到處理其運(yùn)行中斷服務(wù)程序的第一條指令的時(shí)間

中斷恢復(fù)時(shí)間，從執(zhí)行中斷服務(wù)程序最后一條指令開(kāi)始到進(jìn)入到常規(guī)程序運(yùn)行的時(shí)間

?

簡(jiǎn)述HAL異常控制器處理外設(shè)中斷服務(wù)程序過(guò)程？

正確答案：

當(dāng)NiosII 處理器產(chǎn)生異常時(shí)，頂層的異常控制器接收控制，頂層異常控制器將控制權(quán)傳遞給硬件中斷處理器，硬件中斷處理器將控制交個(gè)一個(gè)或者多個(gè)中斷服務(wù)程序

?

?

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的SOPC技术习题及答案的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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