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Corso Sistemi Embedded (cod. 311II) AA 2012/13

Responsabile: Prof. Roberto Saletti
Docenti: Prof. Roberto Saletti, Prof. Sergio Saponara, Ing. Federico Baronti


Materiale didattico


Libro di riferimento:

C. Hamacher, Z. Vranesic, S. Zaky, N. Manjikian "Computer Organization and Embedded Systems,"
McGraw-Hill International Edition

Cap. 1:  Introduzione
Cap. 2:  RISC-CISC (2.1-2.4), (2.11), (2.13)
Cap. 3:  Periferiche I/O (3.1-3.3)
Cap. 4:  Software (4.1-4.6)
Cap. 5:  Architettura (5.1-5.4), (5.7-5.8)
Cap. 6:  Pipeline (6.1-6.7)
Cap. 8:  Memorie cache (8.5-8.6)
Cap. 7:  Bus (7.1-7.2)
Cap. 10: Applicazioni embedded (10.1-10.2), (10.6-10.8)
App. B: Processore Altera Nios II (B.1-B.3), (B.9-B.12)



Lucidi presentati a lezione


Argomento

Flusso di progetto di un SOPC ed esemplificazione con i CAD Tool Altera (Quartus II - Nios II SBF for Eclipse). SOPC_design_flow.pdf (363 KB)
Semplice configurazione del processore Nios II (DE2 Basic Computer) e organizzazione della periferica Parallel Port. Accesso ai registri di una periferica. SOPC_DE2_Basic_Computer.pdf (597 KB)
Tipi interi (di lunghezza fissata) in C. Operatori logici e bitwise. Manipolazione di bit. C struct overlay dei registri di una periferica. SOPC_Bit_Manipulation_C.pdf (549 KB)
Nios II device driver e HAL. Esempio per la perifierica Parallel Port SOPC_NiosII_HAL.pdf (643 KB)
Guida esercitazione II: semplici programmi per il DE2 Basic Computer.
DE2_basic_computer_simple_programs.pdf (488 KB)
Interval timer core. Struttura hardware e HAL (System clock e timestamp) SOPC_Interval_Timer.pdf (921 KB)
Eccezioni software e interruzioni hardware. Struttura interna e HAL API SOPC_NiosII_Exception_Interrupt_20130407.pdf (1325 KB) - Aggiornato 07/04/2013
JTAG: boundary scan chain, TAP controller e principali istruzioni.  JTAG debug module per il Nios II e periferica JTAG UART
SOPC_NiosII_JTAG.pdf (1211 KB)
Generazione di un semplice processore basato sul core Nios II/e SOPC_Nios_HW_Tutorial.pdf (702 KB)
Esempio di espansione di un processore inserendo una nuova periferica (display LCD) SOPC_Nios_HW_Expansion.pdf (680 KB)
System Fabric Interconnect; Interfaccia Avalon Memory-Mapped SOPC_Nios_Avalon.pdf (676 KB)
Interfaccia Avalon Streaming. Periferica Pixel Buffer DMA Controller SOPC_Nios_Avalon_ST.pdf (1.2 MB)
Organizzazione e metodi di accesso alla memoria del processore Nios II
SOPC_Nios_Memory.pdf (414 KB)


File di progetto o codice sorgente relativi agli esempi svolti a lezione


Pre-esercitazione
Post-esercitazione
Esercitazione I (18/03/13): primo programma per il SOPC: DE2 Basic Computer
DE2_Basic_Computer_Starter_Kit

Aggiornato: 20/03/2013
first_NIOS_program.c
Esercitazione II (20/03/13): semplici programmi per il SOPC: DE2 Basic Computer seven_segments_template.c
seven_segments.c

quicker_click.c
Esercitazione III (25/03/13): programma che usa l'Interval Timer associato allo HAL timestamp

reaction_time.c
Esercitazione IV (27/03/13): programma che l'Interval Timer associato allo HAL system clock. Programma che sfrutta interruzioni generate da parallel port.

LED_blinking_w_system_clock.c

playing_w_interrupts.c
Esercitazione V (8/04/13): programma che usa la periferica JTAG UART con gli stream.
jtag_uart_comm.c
Esercitazione VI: generazione di un semplice computer

My_DE2_First_Computer.zip
Esercitazione VII (15/04/13): espansione DE2_Basic_Computer; esempio di programma che usa l'LCD 16x2
My_DE2_Expanded_Computer.zip
My_DE2_Expanded..._final.zip
Esercitazione VIII (24/04/13): esempio d'uso di una periferica custom (pwm)
Custom peripheral preparatory material



Principali documenti Altera sul processore Nios II. Per la documentazione completa fare riferimento
al sito Altera (http://www.altera.com/literature/lit-nio2.jsp)

Nios II Processor Reference Handbook
n2cpu_nii5v1.pdf (2.3 MB)
Nios II Software Developer's Handbook n2sw_nii5v2.pdf (4.2 MB)
Embedded Peripherals IP User Guide
ug_embedded_ip.pdf (6.6 MB)
Avalon Interface Specification
mnl_avalon_spec.pdf (1.7 MB)