Triển khai hệ thống nhúng trên NIOS và ứng dụng điều khiển thiết bị qua máy tính (Phạm Đức Thuận) Full

Mục tiêu của đề tài 1.2

 Tạo bước đầu cho Sinh Viên nghiên cứu ứng dụng của Altera DE2 Cylone II nói riêng và FPGA nói chung.

 Nắm được trình tự thiết kế một ứng dụng sử dụng NIOS trên DE2: Cách lập trình, thiết kế phần cứng, cũng như cách vận hành giao tiếp giữa Kit DE2 với các thiết bị ngoại vi.

 Thiết kế hệ thống nhúng trên NIOS và ứng dụng điều khiển thiết bị qua máy tính.

 Rèn luyện khả năng tư duy, sáng tạo và kinh nghiệm làm việc trong thực tế.

NỘI DUNG:

DANH SÁCH HÌNH VẼ ................................................................................ 6

DANH SÁCH BẢNG BIỂU ........................................................................... 9

DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT ...................................................................... 10

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI ................................................... 11

Lý do chọn đề tài ......................................................................... 11 1.1

Mục tiêu của đề tài ...................................................................... 12 1.2

Giới hạn và phạm vi của đề tài .................................................... 12 1.3

Nội dung thực hiện ...................................................................... 12 1.4

Phương pháp tiếp cận .................................................................. 13 1.5

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT ............................................................ 14

Tổng quan về FPGA .................................................................... 14 2.1

2.1.1 FPGA là gì? .............................................................................. 14

2.1.2 Tóm tắt lịch sử phát triển của FPGA ......................................... 14

2.1.3 Tại sao cần sử dụng FPGA ........................................................ 15

2.1.4 Các ứng dụng của FPGA ........................................................... 16

2.1.5 Cấu trúc của FPGA ................................................................... 16

2.2. KIT Altera DE2. ........................................................................ 18

2.3. Phần mềm Quartus II ................................................................... 21

2.3.1. Giới thiệu Quartus II ................................................................. 21

2.3.2. Thiết kế dự án bằng Quartus II. ................................................. 23

2.3.3. Xây dựng hệ thống bằng SoPC( Qsys) trên Quartus II ............... 30

Triển khai hệ thống nhúng trên NIOS và điều khiển thiết bị qua máy tính

2.4. Phần mềm lập trình NIOS II ........................................................ 35

2.5. Truyền thông qua máy tính .......................................................... 39

2.6. Avalon Bus ................................................................................. 43

2.6.1. Avalon Bus Module .................................................................. 45

2.6.2. Các thiết bị ngoại vi Avalon ...................................................... 46

CHƯƠNG 3: NỘI DUNG THỰC HIỆN ..................................................... 48

Sơ đồ tổng quát hệ thống ............................................................. 48 3.1

Chi tiết thiết kế hệ thống ............................................................. 50 3.2

3.2.1. NIOS II Processor – nios2_qsys_0 .............................................. 50

3.2.2. JTAG Debug Module – jtag_uart_0 ........................................... 51

3.2.3. Rs232 – UART( Rs232 Serial Port) ........................................... 51

3.2.4. SRAM On Chip – onchip_memory2_0 ...................................... 52

3.2.5. EFAN ........................................................................................ 52

3.2.6. LCD .......................................................................................... 53

3.2.7. LED Controler – pio_0 – led_green ........................................... 56

3.2.8. Avalon Bus ............................................................................... 56

Thiết kế giao diện điều khiển trên máy tính. ................................ 59 3.3

Lưu đồ thuật toán ........................................................................ 61 3.4

3.4.1. Quá trình gửi ............................................................................... 61

3.4.2. Quá trình nhận ........................................................................... 62

Sơ đồ nguyên lý. ......................................................................... 64 3.5

3.5.1. Kết nối chân tín hiệu điều khiển ngoại vi ..................................... 64

3.5.2. Sơ đồ ghép nối Rs232. ............................................................... 65

3.5.3. Sơ đồ module màn hình LCD .................................................... 66

Triển khai hệ thống nhúng trên NIOS và điều khiển thiết bị qua máy tính

3.5.4. Sơ đồ nguyên lý Relay 4 kênh ................................................... 67

Hình ảnh module thực tế ............................................................. 69 3.6

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN .......................................................................... 70

Kết quả đạt được của đề tài ......................................................... 70 4.1

Hạn chế của đề tài ....................................................................... 71 4.2

Hướng phát triển của đề tài.......................................................... 71 4.3

TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................. 72

PHỤ LỤC ..

LINK 1 - TÌM KIẾM SÁCH/TÀI LIỆU ONLINE (GIÁ ƯU ĐÃI NHẤT)

LINK 2 - TÌM KIẾM SÁCH/TÀI LIỆU ONLINE (GIÁ ƯU ĐÃI NHẤT)

LINK 3 - TÌM KIẾM SÁCH/TÀI LIỆU ONLINE (GIÁ ƯU ĐÃI NHẤT)

LINK 4 - TÌM KIẾM SÁCH/TÀI LIỆU ONLINE (GIÁ ƯU ĐÃI NHẤT)

LINK DOWNLOAD (TÀI LIỆU VIP MEMBER)