ศูนย์นักพัฒนาโปรเซสเซอร์ Nios® V

1.ข้อกําหนดเบื้องต้น

สร้างบัญชี Intel® ของฉัน

• สร้างบัญชี Intel® ของคุณจากหน้า ลงทะเบียนบัญชี Intel®
• บัญชี Intel ของคุณจะช่วยให้คุณสามารถยื่นคําขอรับบริการ ลงทะเบียนหลักสูตรการฝึกอบรม ดาวน์โหลดซอฟต์แวร์ เข้าถึงแหล่งข้อมูล และอีกมากมาย

ข้อควรพิจารณาเกี่ยวกับการออกแบบ

ทําไมถึงต้องเลือกใช้โปรเซสเซอร์ Nios V

โปรเซสเซอร์ Nios® V ออกแบบมาสําหรับอุปกรณ์ Intel® FPGA และพัฒนาขึ้นตามข้อกําหนด RISC-V สําหรับข้อมูลเพิ่มเติม เช่น การวัดประสิทธิภาพโปรเซสเซอร์ โปรดดูที่คู่มืออ้างอิงของโปรเซสเซอร์ Nios® V

ฉันควรเลือกระบบปฏิบัติการ (OS) ใด

เซิร์ฟเวอร์เฉพาะ

Bare-metal เป็นระบบที่ใช้งานโดยไม่ต้องรองรับระบบปฏิบัติการใดๆ

แนวทาง Bare-metal นําเสนอ:

• การควบคุมฮาร์ดแวร์อย่างสมบูรณ์แบบ
• ประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้น
• ขนาดที่น้อยที่สุด (ทั้งพื้นที่แฟลชและหน่วยความจํา)
• ไม่ขึ้นกับซอร์สโค้ดหรือไลบรารีอื่นๆ
• วิเคราะห์ความสะดวกในการตรวจสอบยืนยันและครอบคลุมโค้ด

คุณอาจพิจารณาการพัฒนาแบบ Bare-Metal หากคุณ:

• ไม่ต้องใช้การทํางานแบบมัลติทาสก์หรือมัลติเธรด
• กําลังนําบอร์ดมาใช้และจําเป็นต้องมุ่งเน้นไปที่อุปกรณ์ต่อพ่วงแต่ละตัวแยกกัน
• กําลังใช้รหัสเดิมที่มีอยู่ที่ได้รับการพัฒนาแล้วเป็น Bare Metal

ในการพัฒนาแอพพลิเคชั่นเซิร์ฟเวอร์เฉพาะสําหรับโปรเซสเซอร์ Nios® V คุณต้องคุ้นเคยกับการพัฒนาความสามารถในการรันไทม์เพื่อให้มั่นใจว่าแอพพลิเคชั่นของคุณใช้ทรัพยากรที่มีอยู่ในระบบย่อย CPU ของคุณได้อย่างมีประสิทธิภาพ ตัวอย่างของสิ่งที่อาจต้องใช้มีดังนี้:

• ความรู้เชิงลึกเกี่ยวกับแพลตฟอร์มฮาร์ดแวร์
• การพัฒนาขีดความสามารถของรันไทม์เพื่อจัดการกระบวนการระหว่างคอร์และระบบย่อยแคช หากคุณต้องการใช้ระบบย่อย CPU อย่างเต็มที่ เนื่องจากแอพพลิเคชั่น Bare-Metal ทั่วไปใช้เพียงคอร์เดียว
• พัฒนาความสามารถในการจัดการและจัดกําหนดการกระบวนการ จัดการการสื่อสารระหว่างกระบวนการ และซิงโครไนส์กิจกรรมภายในแอพพลิเคชั่นของคุณ

หากโครงการที่คุณกําหนดเวลาไว้ไม่อนุญาตให้ใช้ความพยายามที่อาจคุ้นเคยกับคะแนนข้างต้นขอแนะนําให้คุณพิจารณาใช้ทางเลือกอื่น ๆ

Intel® Hardware Abstraction Layer (HAL) และระบบปฏิบัติการแบบเรียลไทม์ (RTOS)

เมื่อพิจารณาข้อความข้างต้น เรามักจะควรใช้เลเยอร์นามธรรมหรือระบบปฏิบัติการเพื่อให้เกิดประสิทธิภาพสูงสุดจากโปรเซสเซอร์ Nios® V โดยใช้ความพยายามน้อยที่สุด

2. เริ่มต้นใช้งาน

เลือกบอร์ดเป้าหมาย

เราขอแนะนําให้เริ่มการพัฒนาของคุณบนชุดพัฒนา Intel® FPGA เนื่องจากตัวอย่างการออกแบบโปรเซสเซอร์ Nios® V มีเป้าหมายเพื่อทํางานบนบอร์ดเหล่านั้น โปรดดูที่ส่วน การพิจารณาการออกแบบ สําหรับอุปกรณ์ Intel® FPGA ที่รองรับ

ดูรายการบอร์ดที่มีอยู่ได้ที่ Intel® FPGA Development Kits

ติดตั้งเครื่องมือพัฒนา

คุณต้องติดตั้งซอฟต์แวร์ Quartus® Prime และ Ashling* RiscFree* IDE สําหรับ Intel FPGA เพื่อเริ่มพัฒนาระบบโปรเซสเซอร์ Nios® V ไปที่ ศูนย์ดาวน์โหลดซอฟต์แวร์ FPGA เพื่อติดตั้งซอฟต์แวร์เวอร์ชันล่าสุด

สร้างระบบโปรเซสเซอร์ Nios® V เจนเนอเรชั่น 1 ของคุณ

คู่มือการออกแบบโปรเซสเซอร์แบบฝัง Nios® V แนะนําขั้นตอนการพัฒนาระบบสําหรับโปรเซสเซอร์ Nios® V เมื่อรวมกับซอฟต์แวร์ Quartus® Prime และ Ashling* RiscFree* IDE สําหรับ Intel® FPGA คุณสามารถสร้างโซลูชันที่สมบูรณ์ซึ่งประกอบด้วยการออกแบบระบบฮาร์ดแวร์และโปรแกรมซอฟต์แวร์ที่ทํางานบนโปรเซสเซอร์ Nios® V และอินเทอร์เฟซกับส่วนประกอบบนบอร์ดการพัฒนา Intel®

3.สร้างโครงการของคุณเอง

ประเภทโครงการ

เครื่องมือพัฒนาโปรเซสเซอร์ Nios® V ประกอบด้วย Board Support Package Editor และ Ashling* RiscFree* IDE สําหรับ Intel® FPGA เพื่อสร้างโครงการที่ใช้โปรเซสเซอร์ Nios® Nios® V รองรับโครงการที่ใช้ GUI และแบบใช้ CLI สองประเภท

ขั้นตอนการออกแบบ

รูปด้านล่างแสดงขั้นตอนการพัฒนาระบบโปรเซสเซอร์ Nios® V ทั่วไป

โฟลว์การพัฒนาโปรเซสเซอร์ Nios® V ประกอบด้วยสามองค์ประกอบดังนี้:

• การออกแบบระบบ ที่เกี่ยวข้องกับทั้งฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์
• การออกแบบฮาร์ดแวร์
• การออกแบบซอฟต์แวร์

คุณเริ่มต้นพัฒนาโปรเซสเซอร์ Nios® V ของคุณโดยการพัฒนาแนวคิดระบบและทําการวิเคราะห์ความต้องการของระบบ ขั้นตอนถัดไป ให้คุณสร้าง และสร้างระบบในตัวออกแบบแพลตฟอร์ม และสร้างไฟล์ Platform Designer ไฟล์ Platform Designer จะรวมถึง Nios®คอร์โปรเซสเซอร์ V และส่วนประกอบมาตรฐาน หลังจากการสร้างระบบ ขั้นตอนฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์สามารถเริ่มต้นได้

• สําหรับการพัฒนาฮาร์ดแวร์โปรเซสเซอร์ Nios® V คุณต้อง:
• เลือก FPGA เป้าหมายตามความต้องการของระบบ โปรดดูที่ส่วน ข้อพิจารณาเกี่ยวกับการออกแบบ
• ผนึกรวมระบบ Platform Designer กับโปรเจคซอฟต์แวร์ Quartus® Prime
• กําหนดตําแหน่งพิน
• กําหนดค่าข้อกําหนดเกี่ยวกับเวลาและข้อจํากัดการออกแบบอื่นๆ
• หลังจากรวบรวมการออกแบบฮาร์ดแวร์แล้ว ให้ดาวน์โหลดไฟล์ .sof ไปยังบอร์ดเป้าหมาย

สําหรับการพัฒนาซอฟต์แวร์โปรเซสเซอร์ Nios® V คุณต้อง:

• พัฒนาซอฟต์แวร์ของคุณด้วยเครื่องมือโปรเซสเซอร์ Nios® V และ Ashling* RiscFree* IDE สําหรับ Intel® FPGA ซอฟต์แวร์โปรเซสเซอร์ Nios® V ประกอบด้วย HAL ไดรเวอร์อุปกรณ์ต่อพ่วง รหัสแอปพลิเคชัน C/C++ ของผู้ใช้ และไลบรารีแบบกําหนดเอง
• ดาวน์โหลดไฟล์ .elf ไปยังระบบโปรเซสเซอร์ Nios® V บนบอร์ดเป้าหมาย หลังจากสร้างแพ็คเกจสนับสนุนแอปพลิเคชันและบอร์ด (BSP) ระบบโปรเซสเซอร์ Nios® V พร้อมสําหรับการทดสอบและการดีบัก

หากคุณพบว่าซอฟต์แวร์ของคุณไม่ตรงตามข้อกําหนดในระหว่างการทดสอบ ให้กลับไปที่จุดเริ่มต้นของโฟลว์ของซอฟต์แวร์และตรวจสอบรหัสแอปพลิเคชัน ไดรเวอร์ และ BSP เพื่อแก้ไขข้อผิดพลาดและตรวจสอบให้แน่ใจว่าระบบโปรเซสเซอร์ Nios® V ดําเนินการอย่างถูกต้อง

หากฮาร์ดแวร์ไม่ตรงตามข้อกําหนด ให้กลับไปที่ขั้นตอนการกําหนดและการสร้างระบบ Platform Designer และรีสตาร์ททั้งขั้นตอนฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ ไฟล์หลักที่จําเป็นในการสร้างซอฟต์แวร์แอปพลิเคชันคือไฟล์ระบบ Platform Designer เนื่องจากแฟ้มนี้อธิบายถึงส่วนประกอบและการเชื่อมต่อฮาร์ดแวร์ ระบบเสร็จสมบูรณ์เมื่อทั้งซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์เป็นไปตามข้อกําหนดทางเทคนิค

4.ตัวอย่างการออกแบบ

มีตัวอย่างการออกแบบมากมายที่ช่วยให้คุณเริ่มต้นใช้ผลิตภัณฑ์ Intel® FPGA ตัวอย่างทั้งหมดสามารถใช้เป็นจุดเริ่มต้นสําหรับการออกแบบของคุณเอง และปรับแต่งได้เพื่อใช้กรณีการใช้งานเฉพาะอื่นๆ

Intel FPGA IP โปรเซสเซอร์ Nios® V มีตัวอย่างการออกแบบที่เรียบง่ายให้เลือกมากมายเพื่อเริ่มต้นการเดินทางของคุณด้วยโปรเซสเซอร์ Nios® V

เอกสารโดยละเอียดสามารถพบได้ใน "สคริปต์ตัวอย่างการออกแบบโปรเซสเซอร์ Nios® V" จาก คู่มือการพัฒนาซอฟต์แวร์โปรเซสเซอร์ Nios® V

วิธีการใช้งานแอพพลิเคชั่น "Hello World" ของโปรเซสเซอร์ Nios® V ใน intel HAL, μC/OS-II RTOS และ FreeRTOS

• เรียนรู้วิธีเรียกใช้แอปพลิเคชัน "Hello World" ของโปรเซสเซอร์ Nios® V ใน Intel HAL, μC/OS-II RTOS และ FreeRTOS:
  • เอกสาร: คู่มือการเริ่มต้นใช้งานฉบับย่อของโปรเซสเซอร์ Nios® V
  • ตัวอย่างการออกแบบ: FPGA Design Store, Nios V, Hello World Design Example

วิธีรันแอพพลิเคชั่น "Hello World" ของโปรเซสเซอร์ Nios® V ใน Zephyr RTOS

• คู่มือการเริ่มต้นใช้งานฉบับย่อเกี่ยวกับวิธีการสร้างแอปพลิเคชัน Zephyr Hello World บนตัวอย่างการออกแบบ Nios V Hello World
• Nios® V/g
  • เอกสาร: Nios®ตัวอย่างการออกแบบ V/g Zephyr - Hello World
  • ตัวอย่างการออกแบบ: Arria® 10 FPGA - Hello World ที่ใช้โปรเซสเซอร์ Nios® V/g
• Nios® V/m
  • เอกสาร: Nios®ตัวอย่างการออกแบบ V/m Zephyr - Hello World
  • ตัวอย่างการออกแบบ: Arria® 10 FPGA - โปรเซสเซอร์ Nios® V/m ที่ใช้งาน Hello World

วิธีการรันโปรเซสเซอร์ Nios® V ด้วยแพ็คเกจซอฟต์แวร์ MicroC/TCP-IP

• เรียนรู้วิธีเรียกใช้โปรเซสเซอร์ Nios® V ด้วยแพคเกจซอฟต์แวร์ MicroC/TCP-IP โปรดดูที่ "โปรเซสเซอร์ Nios® V - การใช้สแต็ค Micro/TCP-IP"
  • เอกสาร: Nios® V Processor - การใช้สแต็ค MicroC/TCP-IP
  • ตัวอย่างการออกแบบ:
    • Arria® 10 FPGA - การออกแบบเซิร์ฟเวอร์ซ็อกเก็ตที่เรียบง่ายสําหรับโปรเซสเซอร์ Nios® V/m
    • FPGA Arria® 10 - μC/OS-II RTOS พร้อม Iperf สําหรับโปรเซสเซอร์ Nios® V/m

วิธีการใช้งานโปรเซสเซอร์ Nios® V ด้วยการอัปเดตระบบระยะไกลในอุปกรณ์ที่ใช้ SDM

• เรียนรู้วิธีเรียกใช้โปรเซสเซอร์ Nios® V ด้วยการอัปเดตระบบระยะไกลในอุปกรณ์ที่ใช้ SDM โปรดดูที่ "คู่มือการเริ่มต้นใช้งานด่วนสําหรับโปรเซสเซอร์ Nios® V RSU ในอุปกรณ์ที่ใช้ SDM"
  • เอกสารและตัวอย่างการออกแบบ: คู่มือการเริ่มต้นใช้งานฉบับย่อ Nios® V Processor RSU ในอุปกรณ์ที่ใช้ SDM

วิธีการใช้งานโปรเซสเซอร์ Nios® V ด้วยคําสั่งแบบกําหนดเอง

• เรียนรู้วิธีเรียกใช้โปรเซสเซอร์ Nios® V ด้วยคําแนะนําแบบกําหนดเอง โปรดดูที่ "Nios® V Processor — โดยใช้คําสั่งแบบกําหนดเอง"
  
  • เอกสาร: Nios® V Processor — การใช้คําสั่งแบบกําหนดเอง
  • ตัวอย่างการออกแบบ:
    • Agilex™ 7 FPGA - การออกแบบคําสั่งแบบกําหนดเองบนโปรเซสเซอร์ Nios® V/g
    • Agilex™ 7 FPGA - การออกแบบคําสั่งแบบกําหนดเองของ CRC บนโปรเซสเซอร์ Nios® V/g

5. แหล่งข้อมูลเพิ่มเติม