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毕业设计-基于SOPC的远程重配置系统的设计—远程重配置模块，共52页，15581字，附程序、开题报告等
摘要
基于FPGA的SOPC设计技术是当前电子系统设计领域最前沿的技术之一。动态可重构是指在系统运行过程中可重配置部分能够被重复配置，在不同的时刻完成不同的功能。FPGA未来的发展方向之一是做支持动态可重配置的SOPC硬件。
NiosⅡ嵌入式处理器是一个可变结构的、通用型的嵌入式处理器。嵌入式设计者通过NiosⅡ能非常方便地构造以处理器为基础的系统，充分体现了其可重配置的思想。
μC/OS-Ⅱ是一种开源的嵌入式操作系统，其程序主要用C语言编写，已在全世界流传，可移植到多种平台，可移植性强，主要面向中小型应用，具备小巧、性能稳定等优势。
LwIP是TCP/IP协议栈的一个实现，适用于如嵌入式系统等资源有限的小型平台。
本设计运用SOPC技术NiosⅡ软核处理器，首先在DE2开发板上实现在μC/OS-Ⅱ操作系统下校徽显示程序和具备LwIP协议栈的网络数据接收控制程序的同时运行，然后在PC上通过专用的客户端将校训VGA显示工程的硬件配置文件以及软件程序通过网络发送到DE2开发板，在此过程中网络数据接收程序将数据整合写入Flash中，校徽显示程序正常运行，重启开发板运行的工程转变为校训VGA显示程序，同样的方法还可以实现SD卡音乐播放程序的第三次重配置，从而达到了远程对开发板进行重配置的目的。嵌入式开发者及系统维护者可以通过重配置技术方便地在远程通过双绞线改变系统程序，提高开发效率，降低运营成本。
关键词: SOPC；Nios；μC/OS-Ⅱ；LwIP

目录
第1章 引言 1
1.1 FPGA的发展 1
1.2基于FPGA嵌入式SOPC的发展概况 1
1.3 SOPC技术 2
1.3.1 FPGA配置方式 2
1.3.2远程动态重构 3
1.3.3 NiosⅡ软核 4
1.4 μC/OS嵌入式操作系统 4
1.4.1 μC/OS-Ⅱ工作原理 4
1.4.2任务管理 4
1.4.3时间管理 5
1.4.4内存管理 5
1.4.5任务调度 5
1.5 LwIP协议 5
1.6 DE2开发板 6
1.7本工程使用的技术和方法 7
第2章 工程总体设计 8
2.1总体需求 8
2.2总体设计 8
2.2.1硬件设计模块 9
2.2.2软件设计 10
第3章 工程详细设计 11
3.1工程硬件设计 11
3.2工程软件设计 20
3.2.1软件工程的建立 20
3.2.2网络数据接收程序设计 21
3.2.3 VGA显示程序设计 22
第4章 重配置系统实现与结果 25
4.1实验操作步骤 25
4.1.1校徽VGA显示程序 25
4.1.2远程重配置转换为校训VGA显示程序 27
4.1.3远程重配置转换为SD卡音乐播放工程 29
4.2多工程的远程重配置 30
4.3实验结论 30
收获体会及谢辞 31
参考文献 32
附录1：硬件工程顶层文件设计 33
附录2：VGA显示程序显示函数设计 42

主要内容
《基于SOPC的远程重配置系统的设计》课题是实现在uC/OS-II实时操作系统
下交通灯工程或液晶显示工程和网络数据接收控制工程的同时运行，然后在PC
机上通过专用的客户端将SD卡音乐播放器工程的硬件配置文件以及软件程序通
过网络发送到开发板，在由网络数据接收控制工程对数据进行接收和写入后，
重启开发板即可将开发板运行的工程转变为SD卡音乐播放器工程，从而达到了
远程对开发板进行重配置的目的。
本人主要完成的模块是重配置，在这之前需要完成交通灯工程或液晶显示工
程和网络数据接收控制工程的同时运行。在论文中，主要内容如下：
1. 熟悉开发流程，并详细说明LCD显示屏和Jtag方式显示实验，流水灯控制实
验流程。并分析这些模块的优化方案。
2.通过一些实例实验，如C2H和CI实验、外部中断实验和定时器中断实验，
达到更好的了解实验板使用的目的。通过这些实验更清楚的了解创新开发板的
原理，及其可以更好的改进措施。
3.软件固化实验、字符液晶屏显示实验，基于uCOS II任务管理和时间管理实
验，然后在网络环境中进行重配置，已达到完成毕业设计的目的。
根据这些实验内容，我们来完成毕业论文，在毕业论文中，我们还会加入一
些自己的修改意见，甚至不完善的地方，已达到更好的效果。当然，在论文中
我们还会加入实验结果、实验截图、以及实验分析，对今后继续研究的期望。