### Nios II 快速入门知识点详解
#### 一、Nios II 概述
- **定义**：Nios II 是一种用户可配置的通用 RISC（精简指令集计算机）嵌入式处理器，由 Altera 公司推出。它是全球最流行的软核嵌入式处理器之一。
- **特性**：
- 可根据需求定制性能、特性和成本；
- 高度集成，降低系统复杂性和功耗；
- 支持多种 FPGA（现场可编程门阵列）平台，如 Stratix II、Stratix、Cyclone II、Cyclone、APEX、ACEX 和 HardCopy 系列器件；
- 提供强大的开发工具支持，如 Nios II IDE 和 SOPCBuilder。
- **优势**：
- 性能强劲：最高可达 200 DMIPS；
- 成本效益：通过集成多个组件在一个 FPGA 内，有效降低整体成本；
- 易于升级：永久免费的许可，避免因处理器升级带来的额外开销；
- 开发效率高：集成开发环境（IDE）支持快速软件开发。
#### 二、Nios II 设计流程
##### 第一步：EDA 软件安装
- **Quartus II**：版本 4.2，用于 FPGA 的设计与综合。
- **Nios II IDE**：用于软件开发，包括编译、调试等功能。
- **ModelSim**：版本 6.0，用于系统仿真。
**安装步骤**：
1. **Quartus II 安装**：按照官方指南进行安装。
2. **Nios II IDE 安装**：安装后需配置好与 Quartus II 的关联。
3. **ModelSim 安装**：安装过程中选择 Full product installation；当被询问安全密钥时，选择 No；出现 License Wizard 对话框时，选择 Close；使用提供的 keygen 生成 license.dat 文件，并将其复制到指定目录；设置环境变量 LM_LICENSE_FILE。
**环境变量设置**：
- 在 Windows 系统中，通过“开始”菜单中的“系统属性”>“高级系统设置”>“环境变量”进行设置，变量名为 `LM_LICENSE_FILE`，值为 license.dat 文件的完整路径，例如 `c:\flexlm\license.dat`。
- 在 Unix/Linux 系统中，通过编辑 `.bashrc` 文件添加 `export LM_LICENSE_FILE=/thePathOfLicenseFile/yourLicenseFileName`。
##### 第二步：设计最简单的 Nios II 系统
- **目标**：使用 Nios II 控制一个 LED 灯。
- **流程**：
- 使用 SOPCBuilder 构建硬件系统，包含必要的外设和内存；
- 通过 Nios II IDE 编写控制 LED 的程序；
- 在 Quartus II 中综合并下载至目标 FPGA；
- 使用 ModelSim 进行仿真验证。
#### 三、Nios II 开发工具
- **Nios II IDE**：集成了编译器、链接器、调试器等工具，支持 C/C++ 开发。
- **SOPCBuilder**：用于构建系统级芯片（SoC）设计，可以方便地添加处理器、外设和其他硬件模块。
- **Quartus II**：Altera 公司的 FPGA 设计软件，支持从设计输入到编程的全过程。
#### 四、小结
通过以上内容，我们不仅了解了 Nios II 处理器的基本概念及其优势，还学习了如何安装所需的 EDA 软件，以及如何设计一个简单的 Nios II 系统来控制 LED。这对于初学者来说是非常实用的指南，能够帮助他们在短时间内掌握 Nios II 的基本操作和开发流程。
