thực hiện các ứng dụng nhúng cơ bản trên board altera de2 115

Luận văn tốt nghiệp Thực số ứng dụng nhúng board Altera DE2-115 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA CÔNG NGHỆ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC THỰC HIỆN CÁC ỨNG DỤNG NHÚNG CƠ BẢN TRÊN BOARD ALTERA DE2-115 Cán hướng dẫn: Sinh viên thực hiện: Lê Thảo Quyên MSSV: 1118006 ThS Trương Phong Tuyên Huỳnh Đặng Hoàng Quyên MSSV: 1118005 Ngành: Kỹ Thuật Máy Tính Cần Thơ, tháng năm 2015 i Luận văn tốt nghiệp Thực số ứng dụng nhúng board Altera DE2-115 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA CÔNG NGHỆ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG Luận văn thực bởi: Họ tên: Huỳnh Đặng Hoàng Quyên, Họ tên: Lê Thảo Quyên, MSSV: 1118005, Lớp: Kỹ thuật máy tính MSSV: 1118006, Lớp: Kỹ thuật máy tính Tựa đề Luận văn (Hay tên đề tài): Thực số ứng dụng nhúng board Altera DE2-115 Luận văn nộp báo cáo Hội đồng chấm bảo vệ Luận văn tốt nghiệp Đại học Cần Thơ ngành Điện tử Truyền thông/ Kỹ thuật máy tính, Bộ môn Điện tử Viễn thông vào ngày 19 tháng năm 2015 (Quyết định thành lập Hội đồng số: 133/QĐ-CN ngày 24 tháng năm 2015 Trưởng Khoa Công Nghệ) Kết đánh giá: _ Chữ ký thành viên Hội đồng: Thành viên Hội đồng (CBHD): ThS Trương Phong Tuyên Thành viên Hội đồng 2: TS Lương Vinh Quốc Danh Thành viên Hội đồng 3: ThS Võ Ngọc Lợi ii Luận văn tốt nghiệp Thực số ứng dụng nhúng board Altera DE2-115 LỜI CAM ĐOAN Đề tài “Thực số ứng dụng nhúng board Altera DE2115” thực board DE2-115 Development and Education, nhằm hướng đến việc thiết kế số thí nghiệm hệ thống nhúng Đồng thời qua góp phần vào nguồn tư liệu cho nghiên cứu sau lĩnh vực Do đề tài chúng em chọn để thực Luận văn tốt nghiệp thời gian Trong trình thực đề tài, nhiều thiếu sót kiến thức hạn chế nội dung trình bày báo cáo hiểu biết thành chúng em đạt giúp đỡ giảng viên hướng dẫn Thạc sĩ Trương Phong Tuyên Chúng em xin cam đoan rằng: nội dung trình bày báo cáo Luận văn tốt nghiệp chép từ công trình có trước Nếu không thật, em xin chịu trách nhiệm trước nhà trường Cần Thơ, ngày 10 tháng 05 năm 2015 Nhóm sinh viên thực hiện: Lê Thảo Quyên iii Huỳnh Đặng Hoàng Quyên Luận văn tốt nghiệp Thực số ứng dụng nhúng board Altera DE2-115 LỜI CẢM ƠN Đầu tiên, chúng em xin cảm ơn Thầy Trương Phong Tuyên quan tâm, hướng dẫn tận tình, truyền đạt kinh nghiệm quý báu kịp thời hướng dẫn giúp chúng em tìm đường đắn để giải khó khăn Thầy tận tình giúp đỡ, động viên chúng em mặt tinh thần để chúng em tự tin thực luận văn sở phát huy khả tự tìm tòi, học hỏi Quý thầy cô Bộ môn Điện tử- Viễn thông tạo điều kiện, tận tình giúp đỡ, cho chúng em kiến thức quý báu suốt trình học Các bạn khóa nhiệt tình hợp tác, đóng góp, giúp đỡ, ủng hộ chúng em suốt trình hoàn thành luận văn Cuối chúng em xin chân thành cảm ơn gia đình, cha mẹ, tạo điều kiện thuận lợi vật chất tinh thần Gia đình tạo cho chúng em tâm thoải mái, khuyến khích để chúng em vững tin vượt qua trở ngại suốt trình hoàn thành luận văn Xin nhận chúng em lời cảm ơn chân thành sâu sắc nhất! Nhóm sinh viên thực hiện: Lê Thảo Quyên iv Huỳnh Đặng Hoàng Quyên Luận văn tốt nghiệp Thực số ứng dụng nhúng board Altera DE2-115 MỤC LỤC MỤC LỤC HÌNH vii DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT xi TÓM TẮT ABSTRACT CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 1.1 1.2 1.3 ĐẶT VẤN ĐỀ LỊCH SỬ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ PHẠM VI ĐỀ TÀI PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 GIỚI THIỆU BOARD DE2-115 2.2 CẤU HÌNH CYCLONE IV E FPGA [7]: 2.3 PHẦN MỀM QUARTUS II V11.0 2.3.1 Giới thiệu Quartus II 2.3.2 Nios II 32 bit CPU 2.3.3 Thiết kế dự án Quartus II 2.3.4 Xây dựng hệ thống đơn giản QSys Quartus II 10 CHƯƠNG 3: THỰC HIỆN MỘT SỐ ỨNG DỤNG NHÚNG CƠ BẢN TRÊN BOARD ALTERA DE2-115 30 3.1 BÀI THÍ NGHIỆM SỐ 1: QSYS VÀ NIOS II IDE 30 3.1.1 Sơ đồ hệ thống 30 3.1.2 Các bước thực kết 30 3.2 BÀI THÍ NGHIỆM SỐ 2: HỆ THỐNG ĐƠN GIẢN 38 3.2.1 Sơ đồ hệ thống 39 3.2.2 Lưu đồ giải thuật 39 3.2.3 Các bước thực kết 41 3.3 BÀI THÍ NGHIỆM SỐ 3: CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN XUẤT/ NHẬP 48 3.3.1 Sơ đồ hệ thống 48 3.3.2 Lưu đồ giải thuật 49 3.3.3 Các bước thực kết 50 3.4 BÀI THÍ NGHIỆM SỐ 4: CHƯƠNG TRÌNH CON VÀ NGĂN XẾP 57 3.4.1 Sơ đồ hệ thống 57 3.4.2 Lưu đồ giải thuật 58 3.4.3 Các bước thực kết 58 3.5 BÀI THÍ NGHIỆM SỐ 5: LẬP TRÌNH CHO NIOS II SỬ DỤNG NGÔN NGỮ C 67 3.5.1 Sơ đồ hệ thống 68 3.5.2 Các bước thực kết 68 v Luận văn tốt nghiệp Thực số ứng dụng nhúng board Altera DE2-115 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN 74 4.1 KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC 74 4.2 HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 74 TÀI LIỆU THAM KHẢO 75 PHỤ LỤC A 76 vi Luận văn tốt nghiệp Thực số ứng dụng nhúng board Altera DE2-115 MỤC LỤC HÌNH Hình 2.1 Sơ đồ khối mô tả cấu tạo board DE2-115 .4 Hình 2.2 Hệ thống nạp thông qua JTAG programming Hình 2.3 Hệ thống nạp thông qua AS programming .6 Hình 2.4 Giao diện Quartus II 11.0 Hình 2.5 Tạo New project wizard .8 Hình 2.6 Đặt tên cho project .8 Hình 2.7 Thêm file thiết kế Hình 2.8 Chọn thiết bị Hình 2.9 Thiết lập công cụ EDA 10 Hình 2.10 Cửa sổ tóm tắt thông số chọn .10 Hình 2.11 Giao diện sau mở QSys 11 Hình 2.12 Tạo Nios II processors 12 Hình 2.13 Giao diện cấu hình CPU Nios II/e 12 Hình 2.14 Giao diện cấu hình JTAG Debug 13 Hình 2.15 Tạo On-chip Memory 13 Hình 2.16 Giao diện cấu hình On-chip Memory 14 Hình 2.17 Tạo JTAG UART 15 Hình 2.18 Giao diện cấu hình JTAG Uart 15 Hình 2.19 Tạo System ID 16 Hình 2.20 Giao diện cấu hình System ID 16 Hình 2.21 Tạo Interval Timer 17 Hình 2.22 Giao diện cấu hình Interval Timer 17 Hình 2.23 Thêm PIO 18 Hình 2.24 Giao diện cấu hình PIO 18 Hình 2.25 Nối dây clk .19 Hình 2.26 Nối dây Reset 20 Hình 2.27 Nối thành phần Avalon Memory Mapped Slave .20 vii Luận văn tốt nghiệp Thực số ứng dụng nhúng board Altera DE2-115 Hình 2.28 Gán nhớ RAM cho CPU .21 Hình 2.29 Gán địa 21 Hình 2.30 Hệ thống sau lấy chân external_connection 22 Hình 2.31 Thiết kế hệ thống hoàn tất 22 Hình 2.32 Đặt tên lưu hệ thống 23 Hình 2.33 Biên dịch hệ thống 23 Hình 2.34 Biên dịch hệ thống thành công 24 Hình 2.35 Add file 24 Hình 2.36 Add file nios_sys.qip .25 Hình 2.37 Kết sau Add file nios_sys.qip .25 Hình 2.38 Hộp thoại New 26 Hình 2.39 Giao diện sơ đồ khối hệ thống 26 Hình 2.40 Gán chân cho hệ thống 27 Hình 2.41 Giao diện thiết kế hoàn tất 27 Hình 2.42 Set as Top-Level Entity cho nios_sys.qip 27 Hình 2.43 Biên dịch hệ thống thành công 28 Hình 2.44 Add file HUONG_DAN.sof 28 Hình 2.45 Giao diện Hardware Setup .28 Hình 2.46 Nạp file xuống board thành công .29 Hình Sơ đồ hệ thống ứng dụng 30 Hình 3.2 Sơ đồ hệ thống 32 Hình 3.3 Sơ đồ hệ thống hoàn tất .32 Hình 3.4 Nios II Software Build Tools for Eclipse 33 Hình 3.5 Giao diện Workspace Launcher 33 Hình 3.6 Tạo project cho hệ thống 34 Hình 3.7 Giao diện cấu hình Nios II Application and BSP for Eclipse 34 Hình 3.8 Hoàn thành tạo project 35 Hình 3.9 Giao diện cài đặt Nios II BSP Properties 35 viii Luận văn tốt nghiệp Thực số ứng dụng nhúng board Altera DE2-115 Hình 3.10 Code mẫu Hello World Small 36 Hình 3.11 Giao diện Run As/Run Configurations 36 Hình 3.12 Giao diện cài đặt New_configuration 37 Hình 3.13 Kết chạy chương trình .38 Hình 3.14 Sơ đồ khối hệ thống ứng dụng 39 Hình 3.15 Lưu đồ giải thuật xác định chuỗi bit liên tiếp lớn 39 Hình 3.16 Lưu đồ giải thuật chương trình đếm số bit liên tục bit liên tục lớn 40 Hình 3.17 Lưu đồ giải thuật chương trình tính số bit bit liên tiếp .41 Hình 3.18 Sơ đồ hệ thống 42 Hình 3.19 Giao diện tạo project 45 Hình 3.20 Chọn file hệ thống 46 Hình 3.21 Chọn ngôn ngữ lập trình 46 Hình 3.22 Giao diện Add file s 46 Hình 3.23 Giao diện cài đặt thông số hệ thống 46 Hình 3.24 Kết chương trình đếm bit liên tiếp 47 Hình 3.25 Kết chương trình đếm bit liên tiếp chương trình 47 Hình 26 Sơ đồ khối hệ thống ứng dụng 48 Hình 3.27 giải thuật (giá trị nhập lưu vào r16 cộng dồn vào giá trị có r17, lưu kết r17) 49 Hình 3.28 Lưu đồ giải thuật 50 Hình 3.29 Sơ đồ hệ thống 52 Hình 3.30 Sơ đồ khối hệ thống hoàn tất 52 Hình 3.31 Giao diện sau nạp chương trình ứng dụng 54 Hình 3.32 Kết chạy chương trình cho 0+1 54 Hình 3.33 Kết chạy chương trình cho 1+129 .55 Hình 3.34 Lưu giá trị vào ghi r16 56 Hình 3.35 Kết sau nhấn key0 .56 Hình 3.36 Sơ đồ khối hệ thống ứng dụng 57 ix Luận văn tốt nghiệp Thực số ứng dụng nhúng board Altera DE2-115 Hình 3.37 Lưu đồ giải thuật chương trình ngăn xếp 58 Hình 3.38 Sơ đồ hệ thống 59 Hình 3.39 Sơ đồ khối hệ thống 60 Hình 3.40 Giao diện tab Memory .62 Hình 3.41 Load file into memory .62 Hình 3.42 Danh sách trước xếp 62 Hình 3.43 Kết sau xếp tăng dần .63 Hình 3.44 Danh sách sau xếp giảm dần .63 Hình 3.45 Add file Lab5_part3.s 66 Hình 3.46 Kết xếp tăng dần chương trình 67 Hình 3.47 Sơ đồ khối hệ thống ứng dụng 68 Hình 3.48 Sơ đồ hệ thống 69 Hình 3.49 Giao diện Workspace Launcher .70 Hình 3.50 Giao diện tạo project 70 Hình 3.51 Cửa sổ Nios II Application and BSP for Eclipse .71 Hình 3.52 Giao diện cài đặt Nios II BSP Properties 71 Hình 3.53 Run As/Run Configuratons 72 Hình 3.54 Giao diện cài đặt New_configuration 73 Hình 3.55 Kết chạy chương trình .73 x Luận văn tốt nghiệp Thực số ứng dụng nhúng board Altera DE2-115 /* r17 - so thu hai duoc so sanh */ /* r18 - co chi rang hoan doi vi tri da xay */ /* r19 - kiem tra moi phan duoc kiem tra */ /* r20 - kich thuoc cua danh sach cac so */ SORT: subi sp, sp, 28 /* luu tat ca cac ghi duoc su dung vao ngan xep */ stw ra, 0(sp) stw fp, 4(sp) stw r8, 8(sp) stw r16, 12(sp) stw r17, 16(sp) stw r18, 20(sp) stw r19, 24(sp) addi fp, sp, 28 BEGIN_SORT: RESTART_SORT: mov r18, r0 movi r19, mov r8, r3 SORT_LOOP: ldwio r16, 0(r8) ldwio r17, 4(r8) blt r16, r17, SKIP_SWAP SWAP: stwio r17, 0(r8) stwio r16, 4(r8) movi r18, SKIP_SWAP: addi r19, r19, 65 Luận văn tốt nghiệp Thực số ứng dụng nhúng board Altera DE2-115 addi r8, r8, bne r19, r2, SORT_LOOP bne r18, r0, RESTART_SORT END_SORT: ldw ra, 0(sp) /* gia tri */ ldw fp, 4(sp) ldw r8, 8(sp) ldw r16, 12(sp) ldw r17, 16(sp) ldw r18, 20(sp) ldw r19, 24(sp) addi sp, sp, 28 ret /* ket qua tu chuong trinh */ org 0x01000 LIST_FILE: SIZE: word LIST: end Hình 3.45 Add file Lab5_part3.s 66 Luận văn tốt nghiệp Thực số ứng dụng nhúng board Altera DE2-115 Trong Altera Monitor Program, vào cửa sổ Project Settings, Add lại file hệ thống Lab5_part3.s (Hình 3.46) Sau biên dịch nạp thành công chương trình Lab5_part3.s, ta nạp danh sách số cần xếp xuống nhớ Quá trình kết thực chương trình giống phần xếp số nguyên theo thứ tự tăng dần phần ứng dụng trước Kết sau chạy chương trình Hình 3.46 Kết xếp tăng dần chương trình 3.5 BÀI THÍ NGHIỆM SỐ 5: LẬP TRÌNH CHO NIOS II SỬ DỤNG NGÔN NGỮ C Mục đích:  Hướng dẫn cách tạo lập trình cho board DE2-115 sử dụng ngôn ngữ C Yêu cầu:  Tạo hệ thống gồm: CPU, RAM, JTAG UART, System ID, Switches (PIO), LEDs (PIO)  Sử dụng gói phần mềm Nios II Software Builder Tool for Eclipse để viết chương trình ứng dụng ngôn ngữ C cho hệ thống 67 Luận văn tốt nghiệp Thực số ứng dụng nhúng board Altera DE2-115 3.5.1 Sơ đồ hệ thống Reset_n Clock Nios II Processor USB-Blaster Interface Host Computer JTAG UART Interface JTAG Debug Module Avalon Switch fabric On-chip Memory System ID Switches parallel input interface LEDs parallel output interface CYCLONE IV E FPGA CHIP SW7 SW0 LEDG7 LEDG0 Hình 3.47 Sơ đồ khối hệ thống ứng dụng 3.5.2 Các bước thực kết Tạo hệ thống phần cứng QSys: Sau thực tạo project phần mềm Quartus II 11.0 với chip Cyclone IV EP4CE115F29C7, tạo hệ thống QSYS với tên nios_sys a) Tạo thành phần hệ thống QSYS bao gồm: CPU (Nios II Processor), RAM (On-chip Memory), JTAG_UART, System ID, PIO  CPU (Nios II Processor):là nhớ trung tâm, điều khiển hoạt động hệ thống, chọn cấu hình Nios II Processor Nios II/s cấp độ JTAG Debug Module level  RAM (Onchip Memory): cấu hình nhớ 32k  Giao thứ PIO sử dụng lần để thiết kế Switches (ngõ vào bit) LEDs (ngõ bit) hiển thị LED xanh  JTAG_UART: dung để kết nối PC với Board DE2-115, thông số cửa sổ để mặc định 68 Luận văn tốt nghiệp Thực số ứng dụng nhúng board Altera DE2-115  System ID: Dùng để xác định cấu hình phần cứng, thông số cửa sổ để mặc định b) Sau kết nối thành phần thiết kế với cửa sổ QSys cột “Connections”  Kết nối thành phần tạo với nguồn xung clock input output tạo  Kết nối Avalon memory mapped slave với Avalon memory mapped Onchip_memory  Mở CPU (Nios II Processor) thay đổi reset vector exception vector thành onchip_memory.s1 tab Core Nios II c) Trong cửa sổ QSys cột “Export” thành phần tạo từ PIO Switches LEDs nhấp vào “Click to export” để kết nối với thành phần bên ( kết nối với thành phần board DE2-115 d) Ở cột IRQ kết nối IRQ 31 với Avalon Mapped Slave jtag_uart để tạo ưu tiên ngắt e) Đặt địa cho hệ thống cách vào System/ Auto- Assign Base Addresses f) Lưu lại hệ thống với tên nios g) Hoàn tất việc tạo phần cứng cách nhấp vào Gernerate Hệ thống QSys thí nghiệm kết hình sau: Hình 3.48 Sơ đồ hệ thống 69 Luận văn tốt nghiệp Thực số ứng dụng nhúng board Altera DE2-115 Viết chương trình ứng dụng cho hệ thống phần cứng phần mềm Nios II Software Build Tool for Eclipse: Trong Workspace chọn Browse dẫn đến thư mục chứa project Lab7, tạo thêm thư mục software Lab7 để làm workspace hình sau click OK Hình 3.49 Giao diện Workspace Launcher Trong Nios II – Eclipse vào File > New > Nios II Application and BSP from Template để tạo project Hình 3.50 Giao diện tạo project Xuất cửa sổ Nios II Application and BSP from Template:  Trong mục “SOPC Information File name” chọn đường dẫn đến file nios.sopcinfo chứa thông tin phần cứng hệ thống tạo trước  Đặt tên cho project (Lab7) Project name mục Application project  Trong Templates mục Project template chọn project mẫu Hello World Small  Chọn Finish để hoàn tất việc tạo project Lab7 70 Luận văn tốt nghiệp Thực số ứng dụng nhúng board Altera DE2-115 Hình 3.51 Cửa sổ Nios II Application and BSP for Eclipse Nhấp chuột phải vào Lab7_bsp[nios] chọn Properties > Nios II BSP Properties, thiết lập thông số hình sau chọn Apply > OK Hình 3.52 Giao diện cài đặt Nios II BSP Properties 71 Luận văn tốt nghiệp Thực số ứng dụng nhúng board Altera DE2-115 Trở lại thư mục Lab7, vào file hello_world_small.c đánh đoạn code sau vào để thay cho chương trình có sẵn #include #include #include int main() { int status; printf ("Beginning.\n"); while (1) { status = IORD_8DIRECT (0x00011000, 0x0); IOWR_8DIRECT (0x00011010, 0x0, status); } return 0; } Nhấp chuột phải vào thư mục Lab7 ấn Build Project Để tiến hành biên dịch chương trình, nhấp phải chuột vào Lab7 > Run As > Run Configurations… Hình 3.53 Run As/Run Configuratons 72 Luận văn tốt nghiệp Thực số ứng dụng nhúng board Altera DE2-115 Hình 3.54 Giao diện cài đặt New_configuration Cửa sổ Run Configuration xuất hiện, nhấp đúp vào Nios II Hardware để tạo New_configurations, chọn tab Target Connection, mục System ID Check chọn Ignore mismatched system ID Ignore mismatched system timestamp chọn Apply Run để nạp chương trình ứng dụng xuống phần cứng (Hình 3.55) Kết chương trình hiển thị chuỗi ký tự “Beginning” cửa sổ Nios II Console Hình 3.55 Kết chạy chương trình 73 Luận văn tốt nghiệp Thực số ứng dụng nhúng board Altera DE2-115 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC Sau thời gian tìm tòi, thực kể từ nhận đề tài, nỗ lực nhóm, bên cạnh nhờ hướng dẫn nhiệt tình, tận tâm Thầy Trương Phong Tuyên, đề tài hoàn thành thời hạn đạt yêu cầu đặt 4.1 Cụ thể trình thực nhóm thu kết sau:  Bổ sung kiến thức FPGA hệ thống nhúng  Củng cố kiến thức ngôn ngữ lập trình C/ Assembly  Hiểu cấu tạo, chức thành phần board DE2-115  Thực số ứng dụng nhúng board Altera DE2-115 HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI Tiếp tục hoàn thiện thí nghiệm thực xây dựng thêm thí nghiệm khác để đề tài đa dạng Bên cạnh suốt thời gian thực đề tài, chúng em tránh khỏi thiếu sót, hy vọng nhận ý kiến đóng góp quý thầy cô bạn để đề tài hoàn chỉnh Với kết đạt nhóm hy vọng đề tài tài liệu tham khảo hữu ích cho sinh viên học học phần Hệ thống nhúng khóa sau 4.2 74 Luận văn tốt nghiệp Thực số ứng dụng nhúng board Altera DE2-115 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Hồ Nguyên Đạt Hệ thống nhúng – Hướng Việt Nam 2009 URL: http://www.thesaigontimes.vn/Home/kinhteso/thitruong/15662/ [2] Altera Corporation Altera Monitor Program Tutorial May 2011 URL: ftp://ftp.altera.com/up/pub/Altera_Material/11.0/Tutorials/Altera_Monitor_ Program_NiosII.pdf [3] Altera Corporation Basic Computer System for the Altera DE2-115 Board May 2011 URL: ftp://ftp.altera.com/up/pub/Altera_Material/9.1/Computer_Systems/DE2115/DE2-115_Basic_Computer.pdf [4] Altera Corporation Introduction to the Altera Nios II SoftProcessor 2010 URL: ftp://ftp.altera.com/up/pub/Altera_Material/9.1/Tutorials/Nios2_introductio n.pdf [5] Altera Corporation Introduction to the Altera Qsys System Integration Tool October 2012 URL: ftp://ftp.altera.com/up/pub/Altera_Material/12.1/Tutorials/Introduction_to_t he_Altera_Qsys_Tool.pdf [6] Ths Trương Phong Tuyên Tài liệu thực hành Hệ thống nhúng Cần Thơ 2014 URL: http://cet.ctu.edu.vn/det/index.php/blog/blogger/listings/309-tptuyen [7] Terasic DE2-115 User Manual 2010 URL: ftp://ftp.altera.com/up/pub/Altera_Material/12.1/Boards/DE2115/DE2_115_User_Manual.pdf 75 Luận văn tốt nghiệp Thực số ứng dụng nhúng board Altera DE2-115 PHỤ LỤC A MỘT SỐ HÌNH ẢNH THỰC TẾ Hình A1.1 Kết thí nghiệm số Kết thí nghiệm số Hình A2.1 Đếm số bit liên tiếp lớn 76 Luận văn tốt nghiệp Thực số ứng dụng nhúng board Altera DE2-115 Hình A2.2 Đếm số bit bit liên tiếp lớn Kết thí nghiệm Nhập giá trị 00011110 từ SW, ta thấy giá trị tương ứng hiển thị LED xanh ghi r16 kết 1E, lúc giá trị ghi r17 Kết r16 + r17 = 1E lưu vào r17 giá trị hiển thị LED đỏ 00011110 Hình A3.1 Nhập giá trị 00011110 từ SW 77 Luận văn tốt nghiệp Thực số ứng dụng nhúng board Altera DE2-115 Tiếp tục nhập vào SW giá trị 00011111 Kết cộng dồn r16 + r17 = 3D lưu vào r17 giá trị hiển thị LED đỏ 00111101 Hình A3.2 kết thí nghiệm số Kết thí nghiệm số Hình A4.1 Sắp xếp tăng dần 78 Luận văn tốt nghiệp Thực số ứng dụng nhúng board Altera DE2-115 Hình A4.2 Sắp xếp tăng dần Kết thí nghiệm số Khi nhập giá trị 10101011 từ SW LED xanh sáng đèn vị trí tương ứng Hình A5.1 Kết thí nghiệm số 79 [...]... 1.3 Thực hiện một số ứng dụng nhúng cơ bản trên board Altera DE2- 115 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 1 Tìm hiểu board DE2- 115 Development and Education 2 Thiết kế và xây dựng hệ thống bằng công cụ QSys 3 Sử dụng phần mềm Nios II tạo ứng dụng 4 Sử dụng Altera Monitor Program thực hiện ứng dụng dùng ngôn ngữ Assembly 5 Kiểm tra và sửa chữa 3 Luận văn tốt nghiệp Thực hiện một số ứng dụng nhúng cơ bản trên board Altera. .. Exception vector memory Nhấn Finish để hoàn tất (Hình 2.28) Hình 2.25 Nối các dây clk 19 Luận văn tốt nghiệp Thực hiện một số ứng dụng nhúng cơ bản trên board Altera DE2- 115 Hình 2.26 Nối các dây Reset Hình 2.27 Nối các thành phần Avalon Memory Mapped Slave 20 Luận văn tốt nghiệp Thực hiện một số ứng dụng nhúng cơ bản trên board Altera DE2- 115 Hình 2.28 Gán bộ nhớ RAM cho CPU Ta sẽ phải gán địa chỉ base address... theo 21 Luận văn tốt nghiệp Thực hiện một số ứng dụng nhúng cơ bản trên board Altera DE2- 115 Hình 2.30 Hệ thống sau khi lấy chân external_connection Hệ thống sau khi thiết kế hoàn tất: Hình 2.31 Thiết kế hệ thống hoàn tất 22 Luận văn tốt nghiệp Thực hiện một số ứng dụng nhúng cơ bản trên board Altera DE2- 115 Lưu hệ thống trước khi biên dịch bằng cách vào File > Save Xuất hiện hộp thoại Save, đặt tên... Thực hiện một số ứng dụng nhúng cơ bản trên board Altera DE2- 115 TÓM TẮT Hiện nay, hệ thống nhúng đã được ứng dụng trong hầu hết các lĩnh vực của cuộc sống từ giải trí đến giáo dục, y tế, quân sự, Các hệ thống nhúng được phát triển trên FPGA đang được sử dụng để nghiên cứu, ứng dụng và đào tạo khá rông rãi Với đặc tính có thể cấu hình lại, người dùng có thể tạo ra phiên bản thiết kế mong muốn cho các. .. của board DE2- 115 Hình 2.1 Sơ đồ khối mô tả cấu tạo của board DE2- 115 [7] Bằng cách cấu tạo sơ đồ khối như bên trên, người sử dụng có thể tạo ra hệ thống và sử dụng hệ thống đó một cách tối ưu  Chip FPGA Cyclone IV EP4CE115F29 o 114,480 LEs o 432 M9K memory blocks o 3,888 Kbits embedded memory 4 Luận văn tốt nghiệp           Thực hiện một số ứng dụng nhúng cơ bản trên board Altera DE2- 115. .. hiện một số ứng dụng nhúng cơ bản trên board Altera DE2- 115 Sau khi chọn Nios II Core ta click vào tag JTAG Debug Mode, đối với các thiết kế đơn giản ta chọn Level 1, nhấn Finish sau đó đổi tên nios2_qsys_0 thành CPU để hoàn tất việc tạo CPU Hình 2.14 Giao diện cấu hình JTAG Debug Hình 2.15 Tạo On-chip Memory 13 Luận văn tốt nghiệp Thực hiện một số ứng dụng nhúng cơ bản trên board Altera DE2- 115 Thêm... ứng dụng khác nhau FPGA cũng hổ trợ rất nhiều các thiết bị ngoại vi tạo điều kiện thuận lợi cho việc phát triển hệ thống nhúng Do đó để có bước đầu làm quen và nghiên cứu về hệ thống nhúng trên FPGA chúng em chọn đề tài Thực hiện các ứng dụng nhúng cơ bản trên board Altera DE2- 115 làm đề tài luận văn tốt nghiệp Mục tiêu của đề tài là nghiên cứu và xây dựng các bài thí nghiệm hệ thống nhúng trên board. .. những thiết bị truyền hình và điện thoại di động chúng ta sử dụng hằng ngày, đâu đâu cũng có sự hiện diện của hệ thống nhúng [1] 1.1 Tuy nhiên môn học hệ thống nhúng chỉ mới được đưa vào giảng dạy ở các trường học trong vài năm trở lại đây Đề tài Thực hiện một số ứng dụng nhúng cơ bản trên board Altera DE2- 115 được thực hiện trên board DE2- 115 sẽ nghiên cứu một số bài thí nghiệm nhằm phục vụ cho nhu... embedded applications on board Altera DE2- 115" as our graduation thesis The objective of this research is to study and build the experiments on board DE21 1 The result is complete 5 exercise, thereby contributing to reference resources for embedded system modules Keyword: DE2- 115, Embedded system, FPGA 1 Luận văn tốt nghiệp Thực hiện một số ứng dụng nhúng cơ bản trên board Altera DE2- 115 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN... Altera DE2- 115 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT Chương này sẽ trình bày các vấn đề:  Giới thiệu tổng quan về board DE2- 115  Giới thiệu phần mềm Quartus II  Hướng dẫn tạo một dự án trong Quartus II và tạo hệ thống trong QSys GIỚI THIỆU BOARD DE2- 115 Board DE2- 115 Development and Education của Terasic có nhiều chức năng cho phép người dùng thực hiện một loạt các mạch thiết kế, từ các mạch đơn giản cho đến các ... nghiệp Thực số ứng dụng nhúng board Altera DE2- 115 Hình 2.46 Nạp file xuống board thành công 29 Luận văn tốt nghiệp Thực số ứng dụng nhúng board Altera DE2- 115 CHƯƠNG 3: THỰC HIỆN MỘT SỐ ỨNG DỤNG NHÚNG... Lợi ii Luận văn tốt nghiệp Thực số ứng dụng nhúng board Altera DE2- 115 LỜI CAM ĐOAN Đề tài Thực số ứng dụng nhúng board Altera DE21 15” thực board DE2- 115 Development and Education, nhằm... nghiệp Thực số ứng dụng nhúng board Altera DE2- 115 Hình 2.26 Nối dây Reset Hình 2.27 Nối thành phần Avalon Memory Mapped Slave 20 Luận văn tốt nghiệp Thực số ứng dụng nhúng board Altera DE2- 115