一种基于FPGA核系统的智能429-422信号转换模块的设

2．2 NiosIICPU的配置
需要将自定制外设集成进嵌入式系统。本设计所使用的FPGA是Altera公司的EP2C35，可在Altera公司推出的开发软件Quartus II里对NiosⅡCPU进行配置。操作步骤为：在System contents中新建一个组件，在弹出的Component Editor窗口中的HDL Files栏中导入用户设计好的422接口控制逻辑设计的verilog文件；Signals一栏中，Component Editor已自动解析出导入的verilog文件所包含的端口Name，但用户还需对端口的类型进行指定，串行总线方向的端口须指定为export(相对于Avalon Slave端口而言)类型，Avalon总线方向的端口分别指定为标准的address、write、read、writedata、readdata等信号，如图5所示。

设置完成后的自定制器件出现在Custom Devices中，可以将自定制的器件加入到Nios Ⅱ系统中，由Nios Ⅱ系统为其自动批定内存地址等资源。编译无误后即可完成NiosII CPU的设置。

3 软件设计
Nios II嵌入式系统使用Altera公司提供的开发环境Nios Ⅱ IDE，Nios II IDE使用标准的C／C++语言作为编程语言，因此开发入门门槛不高。软件设计时，除了包含指定的system．h，alt_main．h等头文件，用户应针对被集成进入系统的自定制器件编写相应的头件，即将Al-tera提供的基本命令重新封装成用户自定义的软件命令，以使用户的程序更加直观、更具有可读性。

软件流程图如图6示。在每次上电复位后，智能模块应对整个系统进行重新初始化，包括外设控制字的配置以及缓存初始化等工作。初始化完成后，应首先检查有无接收请求，如有请求，则开始接收、转换数据，并写入发送缓存，然后再判断一次有无接收请求，如无，才转入发送流程。发送完一次数据后，再次检查接收请求。这种做法提高了数据接收事件的优先权，可以保证接收数据不丢失。

4 结束语
基于NIOSⅡ软核系统的智能429-422信号转换模块采用了智能化的设计技术，对比于非智能信号转换模块，具有零系统资源占用、可配置性强、转换速度快等特点，同时由于无须开发驱动软件，因而明显缩短了研发周期，在工业控制等计算机系统中将会有广泛的应用。