Processori Nios® II
Nios® II, il processore più versatile al mondo secondo la ricerca di Gartner, è il processore soft più utilizzato nel settore FPGA. Il processore Nios® II offre una flessibilità senza precedenti per esigenze di elaborazione di applicazioni sensibili ai costi, in tempo reale ed essenziali per la sicurezza (DO-254). il processore Nios® II supporta tutte le famiglie di SoC e di Intel® FPGA.
Quando si progetta con il processore integrato Nios® II si ha anche l'accesso a un portafoglio di solidi strumenti di sviluppo software e componenti software disponibili presso Intel e nel nostro ecosistema partner. L'Embedded Design Suite (EDS) di Nios® II è un pacchetto di sviluppo completo per la progettazione del software per Nios® II EDS Nios® II non contiene solo strumenti di sviluppo, ma anche software, driver per dispositivi, libreria HAL (Hardware Abstraction Layer) bare metal, un software di stack di rete di tipo commerciale e una versione di valutazione del sistema operativo in tempo reale.
EDS rientra nel nostro strumento software di sviluppo Intel Quartus® Prime (versione 15.1 o successive) o Intel® Quartus® (versione da 13.1 a 15.0).
Strumenti di creazione
Gli strumenti di creazione del software Nios® II sono un insieme di potenti comandi, utility e script per gestire le opzioni di creazione di applicazioni, BSP e librerie software.
Gli strumenti di creazione del software Nios® II (SBT) per Eclipse sono un ambiente di sviluppo integrato per le attività di sviluppo del software Nios® II, come la modifica, la creazione e il debug. Guarda un video di formazione gratuito su come sviluppare software per il processore Nios® II.
Con un PC, un FPGA Intel® e un cavo di download, hai tutto il necessario per sviluppare programmi e comunicare con qualsiasi sistema con processore Nios® II.
SBT Nios® II per le funzionalità chiave di Eclipse:
- Strumenti basati su progetto Eclipse
- Nuove procedure guidate di progetto e modelli di software Nios® II
- Compilatore per C e C++ (GNU)
- Supporto per libreria Newlib C
- Strumento di navigazione, editor e debugger della sorgente
- Strumenti di creazione software
- Editor della Board Support Package (BSP) di Nios® II
- Programmatore per Intel Quartus® Prime
- Shell di comando Nios® II
- Documentazione e formazione completa
Software embedded
Con il processore embedded Nios® II hai accesso a una vasta gamma di componenti software embedded di terze parti.
Con il processore embedded Nios® II hai accesso a una vasta gamma di componenti software embedded di terze parti.
I seguenti elementi sono inclusi con EDS Nios® II
- Sistema operativo real-time microC/OS-II (licenza di produzione venduta separatamente)
- Stack TCP/IP NicheStack - Edizione Nios® II (fornita gratuitamente come parte di EDS Nios® II fino al software Intel® Quartus® Prime Pro Edition v21.2 e al software Intel® Quartus® Prime Standard Edition v20.1)
- Nota: il pacchetto di software e driver per lo stack TCP/IP NicheStack non è più disponibile a partire dal software Intel® Quartus® Prime Pro Edition versione 21.3 e dal software Intel® Quartus® Prime Standard Edition versione 21.1. Un nuovo stack TCP/IP è previsto per una futura versione di Intel® Quartus® Prime Design Suite.
- Libreria standard ANSI-C Newlib
- File system semplice
- Esempi di progettazione hardware e applicazioni software
Una lista completa di esempi di applicazioni, sistemi operativi, middleware e core di proprietà intellettuale (IP) sono disponibili presso Intel e presso i nostri partner di strumenti software.
Flusso di progettazione del software embedded
Lo sviluppo del software per il processore Nios® II è simile a quello di qualsiasi altra famiglia di microprocessori. Il modo più semplice per iniziare a progettare in modo efficace è quello di utilizzare un kit di sviluppo di Intel. Questi kit includono la documentazione, una scheda di sviluppo pronta per l'uso e tutti gli strumenti necessari per sviluppare programmi Nios® II pronti all'uso.
L'ambiente di sviluppo software Nios® II fornito da Intel consiste nei seguenti strumenti:
- Nios® II IDE: l'ambiente di sviluppo integrato (IDE) Nios® II è l'interfaccia utente grafica (GUI) di sviluppo del software per il processore Nios® II. Tutte le attività di sviluppo del software possono essere eseguite all'interno dell'IDE Nios® II, compresa la modifica, lo sviluppo e il debug dei programmi. Nios® II IDE è la piattaforma attraverso la quale possono essere utilizzati tutti gli altri strumenti.
- Toolchain GNU: il toolchain del compilatore Nios® II è basato sul compilatore standard GNU C (GCC), sull'assemblatore, sul linker e sulle strutture makefile.
- Libreria di sistema Hardware Abstraction Layer (HAL): HAL fornisce un ambiente runtime C ospitato basato sulle librerie standard dell'American National Standards Institute (ANSI) C (ad esempio, stdio.h, math.h). HAL fornisce dispositivi I/O generici, permettendo agli utenti di scrivere programmi che accedono all'hardware usando le procedure della libreria standard C (ad esempio, printf()).
- Sistema operativo real time: Intel fornisce RTOS MicroC/OS-II con i kit di sviluppo Nios® II. MicroC/OS-II è sviluppato sulla libreria di sistema thread-safe HAL e implementa uno scheduler RTOS semplice e ben documentato.
- Stack TCP/IP: lo stack TCP/IP è sviluppato su MicroC/OS-II e implementa l'interfaccia di programmazione dell'applicazione (API) dei socket standard UNIX.
- Simulatore di set di istruzioni (ISS): Nios® II ISS permette di iniziare a sviluppare programmi prima che la piattaforma hardware di destinazione sia pronta. Nios® II IDE permette di eseguire programmi su ISS con la stessa facilità di un target hardware reale.
- Esempi di progettazione: gli esempi documentati di software illustrano tutte le caratteristiche importanti del processore Nios® II e dell'ambiente di sviluppo.
Questo diagramma mostra il flusso di progettazione del software embedded per l'ambiente di sviluppo Nios® II. Nios® II IDE fornisce un ambiente per lo sviluppo del codice, insieme all'integrazione opzionale di librerie RTOS e TCP/IP. Nios® II IDE fornisce anche uno strumento per la gestione della compilazione, utilizzando il compilatore GNU come tecnologia di base. L'esecuzione e il debug di programmi embedded sono operazioni eseguibili anche all'interno di Nios® II IDE. I progettisti possono puntare a una scheda di sviluppo FPGA o a ISS incluso nei kit di sviluppo Nios® II. Inoltre, Nios® II IDE dispone di un programmatore flash che può essere utilizzato per gestire i contenuti flash di un sistema di processori.
Driver di dispositivo
Intel offre driver di dispositivi per Intel® FPGA IP e HAL API.
Intel fornisce un set completo di driver per periferiche e genera anche un BSP personalizzato automaticamente per accelerare lo sviluppo del software.
- Hardware abstraction layer (HAL): aumenta la produttività sviluppando le applicazioni sopra Nios® II HAL. HAL è un livello di software ben definito che forma una chiara distinzione tra il software a livello di applicazione e quello a livello di dispositivo (fai riferimento alla Figura 1). HAL fornisce anche servizi come descrittori di file, controllo I/O e buffering. Questi servizi sono richiesti dalle funzionalità della libreria ANSI C, in modo che il driver HAL non abbia bisogno di fornirle. Ulteriori informazioni sulla libreria del sistema HAL (PDF).
- BSP: Nios® II Software Build Tools per Eclipse genera automaticamente un BSP completo, compresi i driver per le periferiche del sistema. Ulteriori informazioni sull'editor BSP (PDF).
- Driver personalizzati: crea driver personalizzati sopra l'HAL sfruttando l'interfaccia di programmazione dell'applicazione (API) dell'HAL utilizzando una procedura di sviluppo del driver predefinita e ben documentata. Questo approccio modulare promuove un codice compatibile, portabile e riutilizzabile. Ulteriori informazioni sullo sviluppo di driver di dispositivi per HAL (PDF).
Per iniziare
Valuta gli strumenti e l'IP del processore Nios® II e sviluppa il software gratuitamente. Quando sei pronto a distribuire il tuo prodotto, devi acquistare una licenza core IP Nios®. Questa licenza esente da royalty non ha scadenza e permette di indirizzare il progetto del processore a qualsiasi FPGA, in modo che gli investimenti nel software siano mantenuti anche se l'hardware di base cambia. Per iniziare, segui questi passaggi:
Passaggio 1: scarica il software di progettazione
Nios® II Embedded Design Suite (EDS) è disponibile gratuitamente ed è incluso nel download del software Intel® Quartus® Prime dal centro di download.
Scarica il software da questo sito Web.
Quando scarichi il Nios® II EDS, ottieni i seguenti strumenti e software:
- Nios® II SBT per Eclipse
- Stack di rete NicheStack, Nios® II Edition (incluso solo fino alla versione 21.2 del software Intel® Quartus® Prime e alla versione 20.1 del software Intel® Quartus® Prime Standard Edition)
- uC/OS II di Micrium, versione di valutazione
Il software di progettazione della piattaforma e Questa*-Intel® FPGA Edition sono installati come parte del software Intel® Quartus® Prime.
Passaggio 2: scarica il software e sviluppa l'applicazione
- Sviluppa le applicazioni e valuta i core Nios® II standard e veloci utilizzando la funzionalità modalità di valuta IP FPGA Intel. Non è necessario acquistare una licenza per il core a risparmio energetico Nios® II.
- Molti progetti di riferimento e tutorial sono inclusi in Nios® II EDS. Inoltre, sono disponibili corsi di formazione online e corsi con istruttore. Ulteriori informazioni sulla formazione offerta per la progettazione con il processore Nios® II.
Passaggio 3: acquista una licenza
Acquista una licenza per il core IP del processore Nios® II e per i prodotti correlati.
IP del processore Nios® II
Ottieni un file di licenza per il processore Nios® II di uso illimitato, acquistando una licenza standalone per il nucleo di processore Nios® II (codice d'ordine: IP-NIOS) o come parte della suite IP embedded (IPS-EMBEDDED).
Sono disponibili sia licenze fisse che quelle variabili. Per ottenere un file di licenza, contatta il tuo rappresentante locale.
Ulteriori informazioni sulla licenza del processore Nios®.
MicroC/OS-II di Micrium
Per ottenere una licenza per MicroC/OS-II RTOS di Micrium, contatta Micrium oggi. Una vasta gamma di partner di software embedded supporta il processore Nios® II.
Ulteriori informazioni sui nostri partner di software embedded.
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Additional Resources
Learn more about how to purchase Intel® FPGA development tools and software.
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