quartusII13_NiosII_Qsys下CFI flash程序下载教程（DE2_115）

将Nios程序放入flash中，flash是非易失性存储器，掉电后数据不会丢失，因此可以将程序放入flash中，使系统从flash中启动，成为独立系统。在开发阶段我们可以使用JTAG进行程序下载，而一旦进入实用阶段，则必须将程序固化到ROM中，而此时的flash可正好充当ROM的角色。 值得注意的是，一定要区分FPGA的配置和NIOS程序的配置。FPGA本身的配置（i.e., 在Quartus中完成的部分，硬件的描述部分）可以通过EPCS64芯片通过AS模式写入，无需另外在NIOS中大费周章（虽然NIOS可以完成这个工作，但是没有必要）。本文主要的任务是将NIOS程序（软件部分，由eclipse完成）下载到flash中。 另外值得关注的是，由于Quartus的改版，原有的很多教程显得不适用。比如新版的Qsys器件列表中根本就找不到CFI控制器，对于flash芯片的管脚连接也不对应，时序的参数也很难找到，这是最大的难点。 知识点一：Nios II程序下载到CFI Flash的重要性 Nios II程序需要下载到非易失性存储器CFI Flash中，以确保在掉电后数据不会丢失。将程序存入Flash，使得系统能够从Flash中启动，进而成为一个独立的系统。在开发阶段通常使用JTAG进行程序的调试和下载，但到了实用阶段，则需要将程序固化到ROM中。此时，Flash的角色类似于ROM，能够实现系统的独立启动和运行。 知识点二：区分FPGA配置与NIOS程序配置 在进行程序下载前，需要明确区分FPGA的配置和NIOS程序的配置。FPGA的配置是通过Quartus软件部分完成的硬件描述，可以通过EPCS64芯片通过AS（Active Serial）模式写入，而不需要通过NIOS完成。NIOS程序配置指的是由Eclipse软件生成的软件部分，这部分需要单独下载到Flash中。 知识点三：Quartus II 13改版带来的影响 Quartus II的更新导致原有的许多教程不再适用。例如，在新版的Qsys器件列表中，CFI控制器已经无法找到。这导致Flash芯片的管脚连接和时序参数难以确定，成为配置过程中的一大难点。 知识点四：DE2-115开发板的Nios II程序下载流程 首先需要准备好相应的NIOS CPU，包括时钟源和Nios核等基本组件，然后添加CFI相关器件。在Quartus II中添加Generic Tri-State Bridge和Generic Tri-State Controller，修改相关参数，如Address Width和Data Width。接下来是系统连线配置，确保三态控制器（CFI）的tcm连接到三态桥的tcs上，最好将CFI的基地址设置为0，便于初始化。 知识点五：Flash连线和配置 在DE2-115开发板上，最终生成的器件管脚并不直接与开发板的手册管脚一致，需要反复研究确定正确的连线。编译综合之后，可以通过AS模式下载生成的pof文件到EPCS64配置芯片中，也可以先通过JTAG模式调试无误后再下载。 知识点六：使用Nios Flash Programmer下载程序到Flash 在Eclipse中编写好程序后，通过Nios Flash Programmer将程序下载到Flash。选择正确的sopc文件，添加生成的elf文件，注意SOF和ELF文件的烧录顺序。在一切正常的情况下，通过点击start按钮来烧录程序映像到Flash中。如果出现错误，需要检查错误代码，通常是硬件错误，需要注意时序和连线的正确性。 总结而言，此教程详细介绍了Nios II程序下载到CFI Flash的整个过程，包括硬件和软件的准备、CFI器件的添加与配置、系统连线的设置、Flash连线的调整以及使用Nios Flash Programmer进行程序烧录的具体操作。这些知识点对实现Nios II程序在FPGA开发板上的独立运行至关重要。