NiosⅡ软核处理器的SOPC技术实现数码相框设计

5 系统软件设计部分

对基于NiosⅡ的SOPC系统进行编译并下载到FPGA中生成硬件系统，同时SOPC Builder帮助用户生成相应的SOF文件，在此基础上，开始系统软件的设计。本系统软件部分是在Altera公司提供的软件集成开发工具IDE中，以 C语言形式，在硬件抽象层(HAL)函数支持下设计的。

软件的开发顺序为：硬件驱动程序一操作系统移植→建立文件系统→应用程序设计。系统软件开发均在NiosⅡ集成的μC/OS-Ⅱ操作系统上完成。在多功能数码相框系统中建立了Task_Main(主控任务)、Task_Gui(GUI 图形化人机交互界面显示任务)、Task_Music(音乐播放控制任务)等三个任务。利用消息邮箱机制，μC/OS-Ⅱ操作系统对这三个任务进行调度管理。

为了实现系统所需要的图形人机界面，还必须在系统开发平台进行嵌入式用户图形系统的设计，从而建立一个满足实时性和快速性的人机交互系统。图形用户界(Graphical User InteRFace)一直是计算机的重要组成部分，对于嵌入式系统而言也是如此。在嵌入式GUI方面选择了Micrium公司开发的通用嵌入式图形用户界面软件μC/GUI，它是μC/OS-Ⅱ操作系统的专用GUI，可以实现与μC/OS-Ⅱ实时操作系统的完美结合。

6 结语

该系统的所有硬件结构都是在SOPC下集成的，具有的好处在于硬件的可重构与可重配置，并且采用从上而下的设计流程使得系统设计周期大大缩短。还介绍了包括 LCD背光电路，电源偏置电路，及USB接口模块的详细设计。利用NiosⅡ软核处理器与Avalon总线的仲裁机制和嵌入到NiosⅡ中的操作系统，完成了各个功能模块的任务调度，稳定与提高了整个系统的性能，简化了系统的设计，为家用电子产品领域的开发和应用开辟了新的途径。