Процессоры Nios® II

По данным исследовательской организации Gartner Research, процессор Nios® II, самый универсальный процессор в мире, является наиболее широко используемым программным процессором в отрасли по производству устройств FPGA. Процессор Nios® II обеспечивает беспрецедентную гибкость для экономически эффективной обработки в реальном времени критически важных для безопасности (DO-254) данных и приложений. Процессор Nios® II поддерживает все семейства Intel® FPGA и SoC.

При проектировании со встраиваемым процессором Nios® II вам доступен набор надежных инструментов разработки программного обеспечения и программных компонентов, предоставляемых корпорацией Intel и нашей партнерской экосистемой. Комплект Nios® II Embedded Design Suite (EDS) — это комплексный пакет для разработки и проектирования программного обеспечения Nios II. В состав системы Nios® II EDS входят не только средства разработки, но и программное обеспечение, драйверы устройств, библиотека уровня аппаратных абстракций (HAL) для платформ без операционной системы, программное обеспечение сетевого комплекса коммерческого класса и ознакомительная версия операционной системы реального времени.

EDS входит в состав нашего пакета Intel Quartus® Prime (версии 15.1 и выше) или программного обеспечения для разработчиков Intel® Quartus® (версии с 13.1 до 15.0).

Загрузить EDS

Инструментальные средства сборки

Инструменты для создания программного обеспечения на Nios® II — это набор мощных команд, утилит и скриптов для управления опциями сборки кода для приложений, комплектов поддержки платы (BSP) и программных библиотек.

Инструменты для создания программного обеспечения на Nios® II (SBT) для Eclipse — это интегрированная среда разработки для выполнения задач по разработке программного обеспечения Nios®, таких как редактирование, сборка и отладка. Смотреть бесплатное учебное видео о разработке программного обеспечения процессора Nios® II.

ПК, Intel® FPGA и кабель для загрузки — это всё, что вам нужно для написания программ для любой системы процессора Nios® II и взаимодействия с ней.

Основные особенности Nios® II SBT для Eclipse:

  • Проектные инструменты Eclipse
  • Новые мастеры настройки проектов и шаблоны программного обеспечения Nios® II
  • Компилятор для C и C++ (GNU)
  • Поддержка библиотеки Newlib C Library
  • Навигатор по исходному коду, редактор и отладчик
  • Инструменты для создания программного обеспечения
  • Редактор комплекта поддержки платы Nios® II (BSP)
  • Intel Quartus® Prime Programmer
  • Командная оболочка Nios® II
  • Полная документация и обучение

ПО для встраиваемых решений

Встраиваемый процессор Nios® II обеспечивает доступ к широкому ассортименту сторонних встраиваемых программных компонентов.

Встраиваемый процессор Nios® II обеспечивает доступ к широкому ассортименту сторонних встраиваемых программных компонентов.

В состав комплекта Nios® II EDS входят следующие компоненты:

  • Операционная система реального времени MicroC/OS-II (производственная лицензия продается отдельно)
  • Комплекс NicheStack TCP/IP Stack - Nios® II Edition (предоставляется бесплатно в составе комплекта Nios® II EDS до программного обеспечения Intel® Quartus® Prime Pro Edition версии 21.2 и программного обеспечения Intel® Quartus® Prime Standard Edition версии 20.1)
  • Примечание: поставка программного обеспечения и пакета драйвера комплекса NicheStack TCP/IP Stack прекращается начиная с программного обеспечения Intel® Quartus® Prime Pro Edition версии 21.3 и программного обеспечения Intel® Quartus® Prime Standard Edition версии 21.1. Новый комплекс TCP/IP планируется включить в следующий выпуск комплекта Intel® Quartus® Prime Design Suite.
  • Стандартная библиотека Newlib ANSI-C
  • Простая файловая система
  • Примеры разработки аппаратного обеспечения и программные приложения

Полный список примеров приложений, операционных систем, промежуточного ПО и ядер интеллектуальной собственности (IP-ядер) можно получить у нас или у наших партнеров по программным инструментам.

Процесс разработки встраиваемого программного обеспечения

Процесс написания кода программного обеспечения для процессора Nios® II аналогичен любому другому семейству микропроцессоров. Самый простой способ начать проектировать эффективным образом предусматривает использование комплекта для разработки от корпорации Intel. В состав этих комплектов входят документация, готовая макетная плата и все инструменты, необходимые для написания программ для Nios® II, не требующие дополнительной настройки.

Среда разработки программного обеспечения Nios® II, предоставляемая корпорацией Intel, состоит из следующих инструментальных средств:

  • Nios® II IDE– интегрированная среда разработки Nios® II, представляющая собой графический интерфейс пользователя (ГИП) для разработки программного обеспечения процессора Nios® II. В среде Nios® II IDE, можно выполнять все задачи по разработке программного обеспечения, в том числе редактирование, сборку и отладку программ. Nios® II IDE — это окно, с помощью которого можно запустить все другие инструментальные средства.
  • Инструментарий GNU — цепочка инструментальных средств компилирования для Nios® II на базе стандартного компилятора GNU C (GCC), ассемблера, компоновщика и средств формирования сборочного файла проекта.
  • Системная библиотека уровня аппаратных абстракций (HAL) — обеспечивает размещенную среду выполнения C на базе стандартных библиотек C Американского национального института стандартов (ANSI) C (например, stdio.h, math.h). HAL обеспечивает общие устройства ввода-вывода, что позволяет пользователям писать программы, которые имеют доступ к аппаратному обеспечению за счет использования процедур стандартной библиотеки C (например, printf()).
  • Операционная система реального времени (RTOS) — корпорация Intel предоставляет MicroC/OS RTOS с комплектами для разработки Nios® II. MicroC/OS-II создана на базе ориентированной на многопотоковое исполнение системной библиотеки HAL. В ней реализован простой, хорошо документированный планировщик RTOS.
  • Комплекс TCP/IP Stack — построен на базе MicroC/OS-II и реализует прикладной программный интерфейс (API) со стандартными сокетами UNIX.
  • Симулятор набора команд (ISS) — Nios® II ISS позволяет начать разработку программ еще до готовности целевой аппаратной платформы Nios® II IDE позволяет запускать программы на ISS так же просто, как на реальном целевом аппаратном компоненте.
  • Примеры проектирования — документированные примеры программного обеспечения демонстрируют все характерные особенности процессора Nios® II и среды разработки.

На рисунке показан процесс проектирования встраиваемого программного обеспечения в среде разработки Nios® II. Nios® II IDE обеспечивает среду для создания кода с возможностью интеграции RTOS и библиотеки TCP/IP. Кроме того, Nios® II IDE предоставляет инструмент для управления сборками, используя компилятор GNU в качестве базовой технологии. Запуск и отладка встраиваемых программ — это задачи, которые также выполняются в среде Nios® II IDE. Проектировщики могут ориентироваться на макетную плату FPGA или на ISS, входящие в состав комплектов для разработки Nios® II. Помимо этого, в среде Nios® II IDE предусмотрен программатор флэш-памяти, который можно использовать для управления содержимым флэш-памяти системы процессора.

Драйверы устройств

Корпорация Intel предлагает драйверы устройств для Intel® FPGA IP и HAL API.

Корпорация Intel предоставляет полный набор драйверов периферийных устройств и даже автоматически генерирует пользовательский комплект поддержки платы (BSP) для ускорения процесса разработки вашего программного обеспечения.

  • Уровень аппаратных абстракций (HAL) — повысьте производительность, создавая свои приложения на базе Nios® II HAL. HAL — это четко определенный уровень программного обеспечения, позволяющий явно отделить приложение от программного обеспечения уровня устройств (см. рисунок 1). HAL также обеспечивает такие службы, как дескрипторы файлов, управление вводом-выводом и буферизация. Эти службы требуются функциям библиотеки ANSI C для того, чтобы вашему драйверу HAL не нужно было обеспечивать эти функции. Подробнее о системной библиотеке HAL System Library (PDF).
  • BSP — инструменты для создания программного обеспечения на Nios® II для Eclipse автоматически генерируют полный комплект поддержки платы (BSP), в том числе драйверы для периферийных устройств в вашей системе. Подробнее о редакторе BSP (PDF).
  • Пользовательские драйверы — создайте собственные пользовательские драйверы поверх уровня HAL с помощью интерфейса программирования приложений (API) HAL, используя заранее определенную и хорошо документированную процедуру разработки драйверов. Этот модульный подход способствует созданию единообразного, переносимого и многократно используемого кода. Подробнее о разработке драйверов устройств для HAL (PDF).

Начать

Оцените инструменты процессора Nios® II и IP-ядро и разрабатывайте программное обеспечение бесплатно. Когда вы будете готовы организовать поставки своего продукта, вам необходимо будет приобрести лицензию на IP-ядро Nios® II. Эта лицензия, не предусматривающая выплаты авторских отчислений (роялти), является бессрочной и позволяет разрабатывать конструктивное исполнение процессора под любую FPGA, с тем чтобы обеспечить сохранение вложенных в программное обеспечение средств даже в случае изменения базовых аппаратных средств. Чтобы начать работу, выполните следующие действия:

Шаг 1. Получите программное обеспечение для проектирования

Комплект для разработчиков встраиваемых систем Nios® II предоставляется бесплатно и входит в состав файлов программного обеспечения Intel® Quartus® Prime, которые размещены в центре загрузки файлов.

Загрузите программное обеспечение с этого сайта.

При загрузке комплекта Nios® II EDS вы получаете следующие инструменты и программное обеспечение:

  • Nios® II SBT для Eclipse
  • Сетевой комплекс NicheStack Network Stack, Nios® II Edition (включается в состав комплекта только до выпуска программного обеспечения Intel® Quartus® Prime версии 21.2 и программного обеспечения Intel® Quartus® Prime Standard Edition версии 20.1)
  • Micrium’s uC/OS II Evaluation Edition (ознакомительная версия)

Проектировщик платформы и программное обеспечение Questa*-Intel® FPGA Edition установлены как часть программного обеспечения Intel® Quartus® Prime.

Шаг 2. Оцените программное обеспечение и разрабатывайте приложение

  • Создавайте свои приложения и оцените стандартные и быстрые ядра Nios® II с помощью функции Intel FPGA IP Evaluation Mode. Вам не нужно приобретать лицензию на экономичное ядро Nios® II.
  • Многие образцы проектов и обучающие материалы включены в состав комплекта Nios® II EDS. Кроме того, предлагаются дистанционное обучение через Интернет и курсы под руководством инструкторов. Узнайте больше о предлагаемом обучении для проектирования с помощью процессора Nios® II.

Шаг 3. Купите лицензию

Купите лицензию на ядро IP процессора Nios® II и соответствующую продукцию.

IP процессора Nios® II

Получите файл лицензии для процессора Nios® II с неограниченным сроком использования с помощью покупки отдельной лицензии на ядро процессора Nios® II (код заказа: IP-NIOS) или в составе комплекта IP для встраиваемых систем (IPS-EMBEDDED).

Доступны лицензии как для фиксированной, так и для плавающей запятой. Чтобы получить файл лицензии, обратитесь к местному представителю.

Узнайте больше о лицензировании процессора Nios® II.

Micrium MicroC/OS-II

Чтобы получить лицензию на ОС реального времени Micrium MicroC/OS-II, обратитесь в компанию Micrium. Процессор Nios® II поддерживается широким кругом партнеров по программному обеспечению для встраиваемых систем.

Узнайте больше о наших партнерах по программному обеспечению для встраиваемых систем.

Additional Resources

Learn more about how to purchase Intel® FPGA development tools and software.

Download

Get the complete suite of Intel® FPGA design tools.

Training

This page lists all the online and instructor-led courses currently available.

Buy

Find pricing information and purchase online.

Главная страница инструментов для проектирования Intel® FPGA

Инструменты и ПО для проектирования Intel® FPGA

Ознакомьтесь с другими инструментами и ресурсами для проектирования FPGA, предоставляемыми Intel. OpenCL™ и логотип OpenCL являются товарными знаками корпорации Apple Inc., используемыми по разрешению Khronos.

Базовое ПО и инструменты для симуляции

Высокоуровневое проектирование

Проектирование встраиваемых систем

Сравнение продукции
Сравнение систем