nios2之LCD软件设计

之前已经把nios2的硬件设计给搞定了,剩下就进行软件设计就行了。

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在刚刚建立的工程,选择nios2 SBT。。现在开发nios2软件已经用NIOS2 SBT了,不在用以前的IDE了。

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弹出的框中选择软件的路径,这里就选择建立的工程。

 

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就弹出软件界面了。。。和一般的IDE软件看着没啥区别。

 

第一步肯定是新建工程了。

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sopc information中选择刚刚硬件设计时生成的.sopcinfo文件,这个文件包括了硬件的一些信息。软件会识别到CPU nios2.

project name中填入工程的名字,这里填lcd

下面有一些模板可以选择,这里直接选择空工程。点击next

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这里是选择新建一个BSP还是使用一个以前的BSP。。这里的BSP是板极支持包,也就是对顶层硬件的封装库,这样,我们对底层的操作,就调用BSP提供的库函数就可以了。如果用过stm32的话,就比较理解这个东西了,就相当于一个硬件操作的库。

 

这样就新建了一个工程。

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左边就多了两个东西,一个是我们自己要用的,另外一个是BSP,硬件底层的 库函数都是在这个里面。

 

首先在lcd下新建文件夹,include,用来保存我们编写的.h文件。

然后在新建main.c文件。用来编写main函数。

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然后就开始我们的写程序之旅了。。

 

首先新建lcd.hlcd.c文件。。。用来写lcd的相关程序。

首先是lcd.h

#ifndef __LCD_H_

#define __LCD_H_

 

#include“system.h”

#include<unistd.h>

#include<io.h>

 

#define lcd_write_cmd(cmd)    IOWR(LCD_BASE,0,cmd)

#define lcd_read_cmd()        IORD(LCD_BASE,1)

#define lcd_write_data(dat)   IOWR(LCD_BASE,2,dat)

#define lcd_read_data()       IORD(LCD_BASE,3)

 

void lcd_init();

void lcd_show_char(unsigned char add, char ch );

void lcd_show_str(unsigned char add, char *str);

 

#endif /* LCD_H_ */

开头和结尾都是固定的。预防重定义。

下面是把一些头文件给包括进来。

l  system.h:  这是一个比较重要的头文件,这个文件里面定义了我们之前用qsys构建的硬件信息。这些信息编程时候是需要的,比如硬件的基地址,因为只有知道了基地址,才知道去控制硬件相关的哪些寄存器。

l  unistd.h:  这个是标准库,里面有一个微妙延时函数。

l  Io.h:  io控制的库。 里面定义了io控制的函数。

 

之后是定义一些操作。

在以前驱动lcd的时候,我们需要自己给控制lcd的管脚以达到显示的功能,但是现在alteralcd ip给我们做好了,我们不需要去控制lcd的管脚。只需要调用给的函数就可以了。

比如IOWR(LCD_BASE,0,cmd)  就是向lcd发送命令cmd。是不是简单很多了,这就是ip的好处,简单。但是这个函数表达不够清楚,并不能从这函数看出这个函数什么功能,所以这里用了一个

                   lcd_write_cmd(cmd)    IOWR(LCD_BASE,0,cmd)

这样,后面写程序就直接用lcd_write_cmd(cmd)就可以了。

 

最后是定义了三个函数,一个初始化,一个写一个字符,一个写一串字符。

 

lcd.c里面的程序就比较简单了,就调用.h文件中那两个define。写命令,写数据。

#include“include/LCD.h”

void lcd_init() {

    lcd_write_cmd(0x38);

    usleep(2000);

    lcd_write_cmd(0x0c);

    usleep(2000);

    lcd_write_cmd(0x01);

    usleep(2000);

    lcd_write_cmd(0x06);

    usleep(2000);

}

void lcd_show_char(unsigned char add, char ch ) {

    lcd_write_cmd(add);

    lcd_write_data(ch);

}

void lcd_show_str(unsigned char add, char *str) {

    lcd_write_cmd(add);

    while(*str != ‘\0’)

    {

       lcd_write_data(*str);

       str++;

       usleep(2000);

    }

}

这样,就完成了lcd的代码了,需要使用lcd的时候,调用函数就可以了。

 

下面是main函数。

首先说明下我main函数实现什么功能。

板子上有16led灯,我分成两组。当按键没有按下的时候,第一组执行流水灯,从右到左,然后从左到右,当按键按下的时候,第二组执行流水灯。

至于lcd显示就是在开始的时候显示一些信息,按键按下的时候在显示另外的信息。

#include <stdio.h>

#include <unistd.h>

#include “altera_avalon_pio_regs.h”

#include“system.h”

#include“sys/alt_irq.h”

#include“include/LCD.h”

 

unsigned char flag = 0;

volatile int key_ex_init;

 

void ISR_key(void * isr_context) {

    flag = 0;

}

 

void init_key(void)  {

   //KEY->INTERRUPT_MASK = 1;

   void *key_ex_init_ptr = (void *) & key_ex_init;

   IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_IRQ_MASK(KEY_BASE,0X1);

   alt_ic_isr_register(KEY_IRQ_INTERRUPT_CONTROLLER_ID,

          KEY_IRQ,

          ISR_key,

          key_ex_init_ptr,

          0x0);

}

int main() {

      volatile char i;

      printf(“Hello weiqi7777!\n”);

      init_key();

      lcd_init();

      lcd_show_str(0x80,” hello world”);

      lcd_show_str(0xC0,lujun love 7777″);

      flag = 1;

      while(1)

      {

        if(flag == 1) {

        for(i=0; i<8; i++) {

              IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(LED_BASE,(1<<i));

              usleep(100000);

           }

           for(i=0; i<8; i++)

           {

             IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(LED_BASE,(1<<(8-i)));

              usleep(100000);

           }

        }

        else {

        lcd_write_cmd(0x01);

        lcd_show_str(0x80,” interrupt !!”);

           for(i=8; i<16; i++)  {

              IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(LED_BASE,(1<<(i)));

              usleep(100000);

           }

           for(i=0; i<8; i++)  {

              IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(LED_BASE,(1<<(16-i)));

              usleep(100000);

           }

        }

      }

  return 0;

}

首先是头文件的说明

#include <stdio.h>   c里面的标准头文件,用到里面的printf函数

#include <unistd.h>  标准头文件,用到里面的延时函数

#include “altera_avalon_pio_regs.h”  PIO ip核的头文件,里面定义了操作PIO ip的一些函数。

#include“system.h”  

#include“sys/alt_irq.h”  中断头文件,定义中断的相关函数

#include“include/LCD.h”  之前写的lcd头文件。

 

然后是按键中断的处理

volatile int key_ex_init;

 

void ISR_key(void * isr_context)  {

    flag = 0;

}

void init_key(void)  {

   void *key_ex_init_ptr = (void *) & key_ex_init;

   IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_IRQ_MASK(KEY_BASE,0X1);

   alt_ic_isr_register(KEY_IRQ_INTERRUPT_CONTROLLER_ID,

          KEY_IRQ,

          ISR_key,

          key_ex_init_ptr,

          0x0);

}

这里比较重要的中断注册函数alt_ic_isr_register()。在nios2,使用中断之前,需要对中断进行注册,也就是相当于打开中断,这样才能使用中断。而这个函数有5个参数。

l  第一个是中断控制ID,这个在system.h 中有定义。

l  第二个是中断号,这个在system.h 中也有定义。

l  第三个是中断函数,这个你想写什么就什么,只要和中断函数名字一样就可以了。

l  第四个和第五个目前我也不知道有什么用,只知道是这样用,那就先这么用。

中断注册后,就开启中断了,就可以再中断函数中写程序,执行中断函数了。这里要注意,注册中断函数之前,需要打开中断使能。

      IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_IRQ_MASK(KEY_BASE,0X1);

这个是提供的库函数,打开IO中断。

 

剩下就是main函数了,main函数也比较简单,这里就不说了。

要说明的是

               IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(LED_BASE,(1<<i));

这个也是一个库函数,就是控制io管脚的输出。第一个参数是IO外设基地址,第二个是输出数据,可以看出这个是一次性控制所有IO的输出。

程序搞定后,就编译了。

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Build project 或者快捷键 crtl+b

 

编译完成后,就可以下载程序了。

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可以看到nios2 控制台打印出了信息,说明程序正确执行了。

程序是在ram中运行的,当掉电后程序就丢失了,所以上电后,要重新下载程序以及硬件的sof

 

程序运行的时候,就会感觉到这个软件不好用的地方了。。有时候程序会下不进去,提示XXX不匹配,或者是下进去没有反应,这个时候,就重新建nios2软件工程,重新来一次,注意选择的sopc文件一定要选择对。

实在不行的话,就回到quartus重新生成qsys,然后重新编译,在重新下载生成的sof文件。

 

 

 

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