Nios II 系統時鐘timestamp的應用

2021-06-22 04:19:50 字數 3490 閱讀 1649

在用nios ii做外設時序驅動的時候,經常會用延時函式。有時會常使用某個fpga晶元和時鐘,比如筆者一直使用的晶元是cyclone系列 ep2c35f484c8n,pll輸入sopc時鐘是50m。因此,提前測試硬體執行延時情況並編寫今後常用的延時函式有一定的意義。

軟體:quartus ii 9.0, nios ii 9.0

硬體配置:

1、  在sopc中呼叫interval timer核

圖 1 呼叫interval timer核

2、配置interval time

圖 2 interval timer引數配置

各引數說明請參照quartus ii handbook version 9.0 volume 5: embedded peripherals, chapter 24: interval timer core.請根據需要進行設定。

3、更改核的名稱

該名稱可以按照自己的習慣取名。

圖 3 更改核的名稱

4、生成sopc系統後,要在nios ii中進行設定。右擊工程名->system library properties-> system library->timestamp timer

圖 4 nios ii設定

5、完成nios ii設定後,編譯。

軟體程式設計

參考nios ii software developer』s handbook

例程:#include //printf()

#include //usleep()

#include "system.h"                 

#include //timestamp

#include "alt_types.h"

void delay0(unsigned long m)

void delay1(unsigned long n)

void delay2(unsigned long p)

int main(void)

else

return 0; }

執行結果如下:

系統時鐘頻率是 50000000 hz

usleep(1)= 42 us

usleep(4)= 38 us

usleep(7)= 40 us

usleep(10)= 44 us

usleep(40)= 72 us

usleep(70)= 102 us

usleep(100)= 130 us

usleep(400)= 418 us

usleep(700)= 706 us

usleep(1000)= 994 us

usleep(4000)= 3874 us

usleep(7000)= 6754 us

usleep(10000)= 9634 us

usleep(40000)= 38435 us

usleep(70000)= 67234 us

usleep(100000)= 96035 us

for(1)= 9 us

for(4)= 11 us

for(7)= 15 us

for(10)= 18 us

for(40)= 53 us

for(70)= 87 us

for(100)= 122 us

for(400)= 465 us

for(700)= 809 us

for(1000)= 226971 us

for(4000)= 0 us

for(7000)= 8018 us

for(10000)= 11452 us

for(40000)= 45782 us

for(70000)= 80115 us

for(100000)= 114447 us

while(1)= 7 us

while(4)= 10 us

while(7)= 11 us

while(10)= 14 us

while(40)= 35 us

while(70)= 58 us

while(100)= 79 us

while(400)= 298 us

while(700)= 516 us

while(1000)= 734 us

while(4000)= 2916 us

while(7000)= 5099 us

while(10000)= 7281 us

while(40000)= 29104 us

while(70000)= 50927 us

while(100000)= 72751 us

在alt_cpu_freq處右擊,選中open declaration,可以找到alt_cpu_freq在system.h中的定義。其值與函式alt_timestamp_freq()返回的值相同,都是在sopc中設定的。如圖5所示。

圖5 系統時鐘設定

分析得知, 100us以下用while較準確, 100us以上用usleep。

補充:1、 要在sopc中加入interval timer,並在nios ii中」system library properties」中的」system library」中,為timestamp timer指定物理裝置,即在sopcbuilder中新增的timer。否則出現如下錯誤。

2、 如果沒有標頭檔案alt_types.h,會出現如下警告。

在除錯好延時函式之後,要將紅圈處system library properties-> system library->timestamp timer設定成none。本人就是遇到問題,比如最簡單的led跑馬燈,同樣的ptf和nios ii程式,之前做的可以執行。設定timer之後,實驗沒有現象,也沒有提示錯誤,過了很久才找到的問題產生的原因。

4、(2011.6.15)對於時序比較複雜要求嚴格的控制,比如ds18b20,不適用於nios ii完全控制它的操作。先用硬體邏輯實現,再用nios ii讀取溫度資料的辦法較好。

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