Chirp函数的Nios Ⅱ嵌入式实现
3 嵌入式微处理器的实现
嵌入式微处理器的设计包括3个部分：利用SoPCBuilder定制的软核CPU，在QuartusⅡ环境下设计的电路和NiosⅡ编程。
本设计的软核CPU采用NiosⅡ／S标准型内核，带有16 KB的Cache；集成了外部的FLASH和SDRAM控制器用于保存程序数据；Jtag_Hart电脑开发板传输接口用于建立良好的用户交互接口使用户能在console界面上观察程序运行情况；两个位宽分别为8位和3位的输出口作为输出DDs模块的控制字；定时器用于产生CPU系统时钟；LCD控制接口用于在LCD显示一些需要的信息。
NiosⅡ的编程主要是基于嵌入式操作系统μC／OS-Ⅱ，μC／OS-Ⅱ是一个完整的、可移植、固化和剪裁的占先式实时多任务核(Kernel)。从1992年发布至今，μC／OS-Ⅱ已经有了上百个的商业应用案例，在40多种处理器上成功移植。其中Altera提供了对μCO/OS-Ⅱ的完整支持，非常容易使用。
μC／OS-Ⅱ提供以下系统服务：任务管理(TaskManagement)；事件标志(Event Flag)；消息传递(Message Passing)；内存管理(Memory Management)；信号量(Semaphores)；时间管理(Time Management)。在应用程序中，用户可以方便地使用这些系统调用实现目标功能。
在该设计中建立一个主函数和两个任务函数，主函数的功能：调用系统任务初始化函数OSTaskCreateExt()初始化两个任务函数：调用系统开始函数OSStart()启动系统开始工作。
任务1：实时的改变DDS控制字的输出，并且保持一段时间，在遍历完所有的需要频率以后，延迟调用系统延迟函数OSTimeDlyHMSM()，延迟63 s将该使用权交付给任务2。
任务2：为了保证该系统以后能有功能扩展，建立一个任务，其仅仅是通过函Jtag_uart接口使用函数printf()，向电脑发送一个任务2已经开始工作的提示信息，如果以后需要扩展功能则只需修改任务2即可。程序的具体流程图如图6所示。
在任务1中实时改变变量i的值步进为1，通过定义的Chirp函数关于时间和输出频率控制字之间的关系函数function()，计算得到此时的频率控制字f，并且将f的值通过API函数IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DATA()从I／O端口输出以控制DDS，然后延迟2 s使DDS保持该输出频率一段时间，并且通过Jtag_uart端口在Console调试界面向用户提示当前的信号源的输出频率，程序如下：
图7为QuartusⅡ中生成的嵌入式软核示意图。
4 结 语
该设计在21controll公司提供的V4．O FPGA／SoPC开发学习套件上面通过仿真验证，该套件的核心芯片为CycloneⅡ系列：EP
