基于NIOSII的网络接入设计研究

作     者：邢雪峰 

作者单位：东北师范大学 

学位级别：硕士

导师姓名：王连明

授予年度：2008年

学科分类：0810[工学-信息与通信工程] 080902[工学-电路与系统] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 081001[工学-通信与信息系统] 

主      题：网络接入 GPRS NIOSII FPGA 

摘      要：随着网络技术的快速发展和互联网的广泛应用,各种家电设备、PDA、仪器仪表、工业生产中数据的采集与控制等设备正在逐渐走向网络化,以共享互联网络中庞大的信息资源。嵌入式设备的网络化开发有着广阔的前景。基于现场可编程门阵列(FPGA)的嵌入式软核处理器技术可以使用户根据需要定制CPU及外设,这样不但可以发挥硬件编程的高速性和并行性,同时可以充分利用FPGA的丰富的硬件资源,使系统设计更加灵活。因此,开发基于软核处理器技术的嵌入式网络接入设备具有广泛的应用领域和应用价值。 本论文对基于NIOSII软核处理器的网络接口技术进行研究,设计实现了基于NIOSII软核处理器的无线互联网和有线互联网接入电路。无线互联网接入通过控制GPRS模块MC55实现,有线互联网接入通过以太网控制芯片LAN91C111实现,这种设计方法增强了系统的灵活性,并且结构简单,可以适用于不同应用领域对网络接入的要求。 文首先介绍了FPGA、SOC、SOPC、NIOSII软核处理器和网络接入的相关概念、技术和发展状况。其次,阐述了网络接入系统的硬件结构,并对相关的芯片和功能模块做了介绍;然后,详细介绍了32位NIOSII软核处理器的定制方法。处理器实现在定制标准部件(如CPU,SDRAM,FLASH,PIO等)的同时将自己设计的通信模块挂接在CPU的Avalon总线上。最后,详细介绍了基于NIOSII的软件设计方法并给出了测试结果。