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论文紧跟嵌入式系统发展趋势,采用一种新的嵌入式系统设计技术——SOPC(片上可编程系统)技术进行通信产品开发。Nios嵌入式处理器是Altera公司推出的一个32/16位精简指令处理器软核,能够在可编程逻辑器件上完成SOPC设计。
论文分析了NiosⅡ处理器的结构、性能及总线特性。NiosⅡ是Altera公司的最新的SOPC技术,它是一个32位精简指令处理器软核,专门为SOPC设计的一种CPU,它以IP核的形式提供给嵌入式设计者。它的可配置特性给嵌入式系统设计带来了更大的灵活性,为嵌入式系统的设计提供了一种全新的思路。能够在可编程逻辑器件上完成SOPC设计。通过将32位高性能处理器在内的多种应用模块嵌入到一个通用的FPGA内,实现了一个完全可重置的嵌入式系统。
论文对NiosⅡ在通信领域的应用进行研究和验证。将NiosⅡ软核应用在通信产品主控板上,作为主CPU的协处理器,分担主CPU的业务功能。在StratixⅡFPGA芯片内,实现一个NiosⅡ软核用于主控板与业务板的通信管理。
最后,对系统进行了测试和验证,分析了测试结果,验证了本系统方案设计的正确性和基于Nios处理器实现可编程片上系统的可行性。尝试用新的SOPC技术,在软、硬件开发过程中,缩短设计开发周期,达到应用功能的快速实现,节约开发成本,优化性能和资源。成功地实现和验证了Nios软核处理器对大流量通信信息处理,并在公司推广了Nios软核处理器的应用与研究。