flash论文范文第1篇

一、FLASH动画中应用民间艺术元素的目的

随着信息时代的快速发展，计算机应用技术被越来越广泛地运用，可以说计算机是当前每个人必须必备的知识之一，由于计算机技术的发达，Flash自开发至今，各个领域和行业都离不开它，Flash动画更是如此，如今Flash在各个领域均发挥着重要的作用，尤其在动画制作方面，Flash更是发挥着自身独特的优势，在题材应用方面，Flash向人们展示了丰富多彩的艺术语言，这些艺术语言的不同艺术元素应用，均能够带来不同的效应感。鉴于我国的民族文化特征，更需要有传承的方式和手段，对于Flash来说，其是将现代与过去相互结合，打造属于现代语言的同时，让人感触到传统民族的力量。由此可以见得，打造属于民族特色的动画则是非常重要的，由此民间艺术元素在Flash中的应用则是较好的见证语言。当下，社会的不断变化使人们应接不暇，种种高科技不断充沛着人们的生活。人们每时每刻被新事物所包围着，这里所说的新事物就自然而然涉及到了旧事物，在新旧两个层面，人们通常喜欢将新和旧进行比较，也恰恰是这些观念不断展示着我国的造物精神以及审美意蕴，由此成为我国历史文化的结晶。民间艺术不断展示着古人的意识形态，正是这些意识形态才足以出现今天的新产品和高科技。对于我国的动画而言，我们国人应该有展示自己国家的艺术风格。Flash动画在中国是一种新兴的艺术表现形式，这种艺术表现形式展示了科技飞速发展的同时，也融入了一些生活题材，尤其是融入的民间艺术元素，其不乏是对于民间艺术的尊崇和保留，再加上当代一些艺术元素的融入，一个生动、颇具艺术气息的Flash动画便展现在观众面前。把民间艺术元素和Flash动画一同结合起来具有非常现实的意义。就民间艺术元素而言，我国的古典绘画打造的是人画合一，也就是说当一幅画摆在我们面前，我们能够一眼看出作品的种种内容，由此被观众所认同。Flash动画也是如此，也应该以自身的方式展示着自身的语言，通过各种艺术语言去体现Flash风格艺术。

二、FLASH动画中民间艺术元素的应用

1、音乐艺术、绘画以及电影艺术

对于音乐而言，其是一些艺术所不可获取的，无论是电影、电视还是其它艺术，都会融入音乐，将音乐与艺术相结合，能够达到生动的艺术效果。在进行民间艺术题材的选择方面，音乐注重一些细节的选择，音乐的融入是为了衬托情节，一些民间音乐和FLASH动画相互结合，能够打造出另类的艺术气息。绘画也是FLASH动画所不可缺少的，绘画是FLASH动画的主要部门，无论是手绘部分还是电脑技术部分，都是FLASH动画的重点，绘画艺术对于民间艺术元素的体现具有一定的价值性和约束性，绘画艺术是一种静态语言，因此在民间艺术表现方面，比如人物、动作或是情感表现都是停留在一个时间段，处于静止状态。电影是音乐艺术、绘画艺术的综合体，电影艺术的分类较为复杂，在民间艺术的表现方面有很多方式。

2、FLASH动画民间艺术元素多样化的表现

Flash动画的形式多种，不同的形式都能够被广泛应用于Flash动画中去，在应用领域方面没有严格的约束性。Flash动画的取材多种，其内容囊括了人们日常生活中的所有事物。Flash动画的表现分为长短片故事、宣传片、娱乐片等等。Flash的表现形式存在着多样化的形态，不同的绘画艺术形式在Flash动画艺术中充当着重要的地位。在一些非主流的Flash动画中，我们能够看到很多绘画艺术，比如素描、水粉、国画、油画等等。比如Flash动画短片《父亲与女儿》中就是通过非常粗的3B铅笔所完成，通过将动画进行扫描，按照数据库进行着色而后表现出质感形式，通过铅笔与木炭进行背景的描绘，然后再进行扫描转换为photoshop格式，最后通过绘画板进行色彩的转换。所有描绘的轮廓和通过艺术设计中摄取的都是存在关联的，使得画面和整体保持着协调一致，整体风格更加简洁而有效。不只是这个方面，民间艺术元素的其它表现形式也是丰富多彩，比如说剪纸艺术、相声、皮影以及年画等等，都能够在Flash动画中进行表现，Flash动画在电脑技术的作用下，不断创造出不同种类的精美视觉艺术效果，种种画面无不说明了Flash动画多样化的表现形式，这是一种艺术的展现，也是民间艺术的传承方式。

flash论文范文第2篇

关键词：Flash课件数学，设计，制作

 

目前，计算机多媒体技术引入课堂教学已经成为实现现代化教育的一个重要内容。在平时的教学中我们常用PowerPoint制作课件，PowerPoint容易掌握且课件易修改。但是它在动画制作以及设计互动性比较强的课件时功能欠佳，而Flash软件则成为制作动画比较多、互动性比较高的课件的首选。本文笔者拟以一个具体的Flash课件《定积分的概念》的设计与制作过程来谈谈Flash数学课件的制作过程。

一、课件内容的选择

Flash课件虽然具有交互性强、体积小巧、能独立运行等优点，但由于其制作过程相比PowerPoint课件较为复杂，所以教师没有精力也没必要每节课的内容都制作成Flash课件。定积分是是微积分最为重要的内容之一。，Flash课件数学。深刻理解定积分的概念对掌握积分的各种方法及把握微积分的整个理论体系都至关重要。定义定积分可分为分割、近似、求值、求极限四个步骤，单靠语言解释是苍白无力的，而用动画演示这个过程就能起到化繁为简、变抽象为直观的作用。因此定积分的概念这一节的内容适合用Flash制作课件。

二、课件的设计与制作

2.1 内容准备和课件结构的设计

首先对本节的内容制作科学详细的教案，并根据教案设计合理的教学环节，而课件就是用以有效实现各个环节的有力工具。根据对教学环节的仔细分析，我们将课件分为片头和主体两个模块。

2.1.1 片头的设计

好的课件不仅能辅助教学，而且能陶冶学生的情操，并能给学生美的享受。，Flash课件数学。

而片头最先呈现在学生面前，因此决定了课件给人的第一印象和整体风格。我们运用Fireworks cs3设计了一个以绿色为底色、最上方写有学校名称及教研室名

称的画面作为背景。我们还指明了课件的适用教材以及课件的标题，开门见山地说明了课件主题。为了增加课件的美感，我们添加了一些不断飘动的小泡泡和几个大小不等不断闪烁的星星。在左下方，我们使用一个小喇叭来控制课件的背景音乐。点击该喇叭按钮可以交替打开关闭音乐。，Flash课件数学。我们在右下方放置了一个形状为向右的箭头的按钮，上面的动作代码如下：on(release, keyPress'<Right>') {gotoAndPlay('场景 2',1);}。点击按钮或按键盘的向右键都可以进入课件的主体部分。，Flash课件数学。这里主要用到Fireworks cs3的指针工具、缩放工具、裁剪工具、直线工具、渐变填充、矩形工具、滤镜等功能以及Flash cs3中的文字工具、矩形工具、普通层、关键帧、补间动画等功能。

2.1.2 主体的设计

本节按摘要掌握的知识点一目了然；课外作业部分给出了课外学生必须完成并上交的练习题。由于课件内容比较多，如果只制作一个文件的话，会导致课件的制作过程测试比较慢。因此我们首先建了一个主文件index.swf，然后对六个部分分别建一个子文件。在主文件的右上角，我们建立了四个按钮，分别为“menu”按钮、全屏按钮、帮助按钮、退出按钮（如图1）。考虑到菜单在任何时刻都显示出来可能影响视觉效果，因此点击“menu”

图1

按钮可交替显示隐藏导航菜单，不需要时可隐藏导航菜单。导航菜单分为学习目标、问题情景、导学引思、演练反馈、课堂小结、课后作业六个主菜单。其中问题情景包括引言、曲边梯形的面积、变速直线运动的路程三个子菜单；导学引思包括定积分的定义、定积分的几何定义、定积分的性质三个子菜单；演练反馈包括判断题、填空题、选择题三个子菜单。点击各个主菜单和子菜单可随时进入任意的内容。点击全屏按钮可交替打开或关闭全屏播放。点击帮助按钮可弹出一个帮助窗口，详细介绍了课件的使用方法。，Flash课件数学。点击退出按钮会弹出一个关闭确认窗口，点击“确认”方可退出课件。这里主要用到了Flash中的fscommand函数和loadMovieNum函数。

2.2与测试

由于我们制作的课件包含多个swf文件，为了方便使用，需要把这些文件整合成一个文件。因为swf文件在没有安装Flash播放器的电脑不方便播放，所以我们以主文件index.swf创建播放器，生成了一个index.exe文件，然后借助winrar软件以index.exe为主文件将所有swf文件打包成一个文件，并以我们自制的的一个含定积分符号的图片为整个课件的图标。点击这个图标，就能在绝大多数电脑上放映课件，不需要安装Flash播放器，大大增强了课件的可移植性。

三、设计、制作Flash数学课件的几点体会

1.Flash软件作为一种动画编辑软件，具有十分强大、出色的动画制作功能，但制作课件不需要用到它的所有功能。作为教师，承担着教学任务和科研任务，只要有选择地学习制作Flash课件的基本技术，就能够制作出很不错的Flash课件。

2.要想制作出优秀的Flash课件，首先必须多研究学习优秀的Flash课件，可上网搜集一些获奖课件好好研究。，Flash课件数学。

3.注重图片处理技术的培养和课件素材的积累。不会处理图片，就很难做出界面精美的课件，因此需要教师掌握Photoshop 或Fireworks的基本技术。平时上网看到一些好看的按钮、导航条等，可保存下来，以备制作课件之用。

4.由于Flash不支持直接输入数学公式，因此可以先在Word中把公式输好，然后粘贴到Flash中。复制的时候不可把公式当成一个整体直接粘贴到Flash中，这样做Flash会把公式当作一个位图来处理，放大容易变模糊。为了解决这个问题，可先打开公式编辑器，在公式编辑器中选中公式并复制，然后粘贴到Flash中，这样得到的是矢量图，放再大也不会模糊失真。

参考文献：

[1]朱若松王鑫.定积分课件的设计、制作与应用[J].数学理论与应用.2002年12月.第22卷.第4期. 106-108

[2]武马群.Flash MX动画制作基础与案例教程 [M]. 北京工业大学出版社.2005年4月.1-80

[3]《中文Flash MX/2004 经典实例88》编委会. 中文FlashMX/2004经典实例88 [M]. 西北工业大学出版社. 2004年4月.10-30

flash论文范文第3篇

关键词：NANDFlash，多通道流水线，大容量高速

 

1. 引言

本文的项目背景是企业一个大容量半导体闪存控制器的预研方案，而如何扩大容量，提高闪存存储速度是研究中的一个重要部分。以半导体作为记忆载体Flash芯片，比传统的磁存储设备更能承受温度的变化、机械的振动和冲击，可靠性更高，易于实现高速度、低功耗和小型化，日趋成为存储器的主流。它分为NOR 和NAND两种类型。与NOR型相比，NAND型具有存储密度更高、功耗更低、芯片引脚兼容性更好和成本效益更高等优点，在计算机及多媒体消费类电子产品中得到广泛应用。而现在单个NAND Flash芯片的存储容量比较小，读写速度也比较慢，因此，开发出高速、大容量的存储系统就显得尤为重要。本文将从NAND Flash的结构特性出发，对扩大闪存容量，提高存储技术进行探讨。由于NAND Flash有多个生产厂商，产品之间有一些差异，本文采用现在市面上流行的三星K9K8G08U0M[1]高密度NAND Flash 存储芯片，这样研究就有了很好的现实意义及实用价值。

2. K9K8G08U0M型NAND Flash芯片内部组成

图1 K9K8G08U0M芯片内部逻辑结构图

3. 扩展容量--多通道高带宽Flash存储阵列

图2　存储阵列组织结构示意图

4 提高存储速度方法探讨

4.1 并行总线及并行分路技术[4]

并行总线技术亦称拓宽总线技术，也即上节所提到的位扩展技术，即通过拓宽数据总线的宽度实现数据宏观上的并行操作。免费论文。比如, 由4块8bit数据总线的芯片组成一个32 bit宽的存储模块, 它们共用相同的控制信号, 包括片选信号、读写信号、地址信号等。免费论文。存储模块总是被看作一个整体而进行相同的操作, 只是数据加载的时候是不同的数据。这样，数据量将是使用一块芯片时的4倍, 所以理论上速度也将是非并行时的4倍。时分多路复用通信，是指各路信号在同一信道上占有不同时间间隙进行通信，具体说，就是把时间分成一些均匀的时间间隙，将各路信号的传输时间分配在不同的时间间隙，以达到互相分开，互不干扰的目的。借鉴时分多路复用通信技术, 可以将输入存储系统的高速数据流看作是以传输一个字所需的时间为一个时间片, 不同的时间片传输不同数据的时分多路数据复用。这也是下面要详细说明流水线技术的基本原理。

4.2 多通道流水线技术

流水线技术是一种非常经济、对提高处理机的运算速度非常有效的技术，它依据的是时间并行性。存储系统采用流水处理技术有两个前提条件：首先，在前一个I/O命令没有完全结束之前，系统能获取下一个I/O命令的有关信息；其次，不同部件应能同时操作，资源不发生冲突。由NAND Flash的写时序图分析可得，NAND Flash写入操作可分为3个步骤[3] ：首先，加载操作，即完成命令、地址和数据的载入工作；其次，自动编程操作，即由闪存芯片自动完成编程操作，将载入到页寄存器的数据写到内部存储单元的；最后，检测操作，即在自动编程结束后检测写入的数据是否正确。如果不正确，需要重新编程；如果正确，继续下一步的操作。

在写入自动编程命令后，NAND Flash提供专门的R /B#输出信号变低，指明当前正在进行内部编程操作，进入自动编程状态后的典型时间为700μs，远远超过前面的加载操作部分，当自编程操作完成后，R /B #变高，因此，对NAND Flash的操作满足流水线要求，可对写操作采取流水操作。免费论文。而用几级流水才能使得系统能够最高效的运行，下面来进行分析：

图3 存储器写操作流水方式

采用八级流水后的写速度计算[3] ,写入速度=（1页数据量×并行操作芯片数量×流水级数）/（加载时间×流水级数+自编程时间+检测时间），可得理论写速度为45MB / s。

5　总结

NAND Flash存储密度大，功耗小，可靠性高，体积小重量轻且成本也在不断降低，今后拥有非常广阔的市场。本文主要从芯片自身的结构特性出发，从硬件的角度采用位扩展、并行总线、及流水线技术对提高NAND Flash存储容量和速度进行了探讨。同时在提高闪存容量的速度方面的探讨还可以涉及到Flash纠错算法（ECC），地址映射表[4]，Flash文件系统优化算法等等，这些都有待在今后的工作中进行研究。

参考文献:

[1] K9 K8G08U0M Advanced FLASH Memory Data Sheet SAMSUN G Electronics , 2007.

[2] 　张锐.高速大容量存储系统的研究和设计. 航空计算技术, 2008. 7.

[3] 　李敏杰等. 基于SOPC 高密度固态存储系统的研究与实现[ J ].微计算机信息.2007.

[4] 　李超. 高速大容量FLASH 存储系统设计[ J ].火控雷达技术, 2007(3).

flash论文范文第4篇

Flash 适度 有效性

一、Flash多媒体教学平台的优势

随着现代科学技术的不断发展,多媒体技术已广泛应用于教育领域，PowerPoint、Authorware、Animator Studio、FrontPage、Animator Studio、Dreamweaver、Flash等软件都可以进行课件制作。在各种技术的角逐中，flash凭借其强大的网页动画和网络应用程序制作功能脱颖而出，成为互联网媒体制作领域的领军软件。Flash的主要优势有：

1.文件小,质量高

Flash采用矢量图形技术，播放画面的尺寸可以任意缩放而不影响播放的质量，这是其他动画所不能比拟的。Flash的SWF动画文件非常小，一张光盘可收集数千个动画文件。并且Flash所制作的动画做动画素材很容易为Powerpoint和 Authorware所调用.

2.“声”“动”活泼，富有趣味

Flash多媒体课件通过计算机对文字、图形、图像、动画、声音等信息的处理，组成图、文、声、像并茂的演播系统，实现视觉的和听觉的、静止的和运动的、同步的和异步的形式多样而又生动活泼的形象化教学。“声”“动”结合，从而激发学生的学习兴趣，调动学生的学习积极性。

3.信息量大，交互性强

目前的Flash CS3功能更加完善，能脱离Photoshop、Dreamweaver等独立完成互动学习网站或课件。将所学知识以文、图、声、动画等的多媒体形式，充分刺激学习者的各种感官，快速便捷、形象生动地呈现，能够增加课堂知识容量。学习者不受时间、空间的限制，只需一台计算机，配以相应的Flash多媒体教学课件，就可以把记录、存储的教学内容调出，实现了“人机对话”。能根据学习者的要求选择教学内容，控制学习节奏，及时反馈教学信息。

二、Flash技术教学现状扫描

1.成熟的技术和强大的影响推动教学中的使用率

现代教育理念需要教学手段和教学技术实现多元化和现代化。FLASH是集向量绘图、动画制作、多媒体动画合成三大功能于一体的网页动画制作软件，技术成熟。使用这一软件制作动画，只要画出始末两个画面，中间的变化过程就会自动产生，图形的移动、旋转、颜色变化等，用它来完成也不费吹灰之力。它使用矢量图来制作动画，做成的文件较小，便于在网上传递。在互联网高度发达的今天，Flash随着互联网一起传遍世界，所有人都被它深深吸引，我们的学生更是趋之若鹜。在这样的大背景下，很多的美术教师都有意识地在课堂立使用Flash，极大地激发了学生的学习兴趣，加强了Flash技术辅助教学的实践和理论研究。

2.Flash技术在教学中运用存在的问题

Flash技术的精华在于它的动画功能，在教学中Flas功能的运用存在两个相反的误区：

其一，是教师为了追求时尚，使用了Flash技术制作课件，但只是把一幅福的美术作品堆积在Flash课件当中，很少甚至没有使用动画功能。这就相当于使用Flash技术做了个PowerPoint幻灯片，没有发挥Flash软件的动画特长。

其二，是教师为了更大程度地激发学生兴趣，过度地使用Flas技术。

三、Flas在教学中运用的原则

1.适度原则

中国伟大教育家孔子“过犹不及”的著名论断，就是适度原则的最好体现。Flas虽然有很多的优点，但也要遵循这条教学原则。尤其是美术课，毕竟美术从本质上来说是静态的造型艺术，过多使用动画会本末倒置，导致捡了芝麻丢了西瓜的不良后果。

2.学生主体原则

教学活动有两个主体：教师主体与学生主体。审美教育与视觉思维培养更注重教学过程的自主学习，艺术教育的许多内涵是无法用语言能直接表达的。Flash课件要体现学生主体原则，使学生在教师的引导下参与、交往、合作、互动，在接触与体验的过程中感知艺术的本质精神。

3.审美性原则

1989年中央颁布的《全国学校艺术教育总体规划》明确规定：“中学美术教育的主要任务是对学生进行审美教育，提高学生的审美文化素质”，并再次要求把提高学生的审美能力作为主线贯穿于美术教学活动的始终。可见，审美教育，是中学美术教学的首要任务，它起着决定本学科教育性质的作用。Flash技术在美术教学中运用要遵循这一原则，教师不能因为美术作品图片容量大，而压缩图片，导致图片质量下降，影响学生欣赏。

四、Flas功能在教学环节中的适度运用

要把计算机融合到中小学各学科的教学中去决不是一件简单的事情，而是一项长期而艰巨的教学改革任务。经过一段时间的实践探索，笔者认为，在以下几个教学环节适宜使用Flas功能辅助教学。

1.利用Flas导入情境

《辞海》对“情境”的描述是这样的：一个人在进行某种行动时所处的特定背景。学是与一定的社会文化背景即“情境”相联系的，通过Flas创设的接近实际的情境下进行学习，可以利用生动、直观的形象有效地激发联想，唤醒长期记忆中有关的知识、经验或表象，从而使学生能利用自己原有认知结构中的有关知识与经验去同化当前学习到的新知识。

2.利用Flas突出重点

教学的重点是指学科或教材内容中最基本、最重要的知识和技能。如何使重点问题在教学过程中凸显出来？如何使学生对重点问题投入更多的注意力？《篆刻》第七课《源远流长 异彩纷呈》的教学中，篆刻的历史、名称是本科教学的一个重点知识。本人设计制作了Flas，用动画中古装人物之口替教师解说篆刻历史和名称，形式新颖，吸引学生注意，增强学生学习趣味性。

3.利用Flas突破难点

教学的难点一般是指教师较难讲请楚、学生较难理解或容易产生错误的那部分教材内容。有些作品直接欣赏，学生很难有所发现，而用Flas展示作品创意的详细过程后，学生就较为容易理解。

五、根据教学信息反馈，及时更新Flash教学平台

由于Flash多媒体教学课件、网页等教学平台是自己编写的，通过自己的具体运用，就会明确有哪些内容是合理的，哪些是不恰当的、多余的，有哪些对调动学生的积极性和创造性是不足的。课后，老师多与学生交流，让学生从自身易于学习、有效学习的角度谈谈对课件的意见。随时周密地收集教学反馈信息，及时对课件中存在的问题加以修改，使课件水平不断提高。

参考文献：

[1]蒋荪生.中等学校美术教学法.江苏教育出版社.

[2]吴东梁，樊学川.普通中学美术课教材教法.高等教育出版社.

flash论文范文第5篇

摘要: 随着EDA技术的发展和可编程逻辑器件性能的不断提高，可编程片上系统技术为系统设计提供了一种简单、灵活、高效的途径，而Nios II嵌入式处理器是Altera公司新近开发的可编程片上系统解决方案。本文简单介绍了基于Nios II的可编程片上系统的系统设计，并以Flash数据烧写为实例，讨论了在应用过程中遇到的一些问题和解决方案。

关键词: 可编程片上系统；嵌入式处理器；Flash烧写；同步动态随机存储器

引言

随着微电子技术的飞速发展，集成电路设计和工艺技术水平有了很大的提高，从而使得由许多IC组成的电子系统集成在一个单片硅片上已成为可能，构成所谓的片上系统（System On Chip， SOC）。对于一些仅为小批量应用或处于开发阶段的SOC，若马上投入生产，风险较大，SOPC（System On a Programmable Chip）技术的出现为此提供了有效的解决方案。SOPC是以大规模FPGA为物理载体进行的系统芯片的设计，是基于FPGA解决方案的SOC，简单易行而且成本低廉。

构成SOPC的方案有多种途径，其中将IP软核嵌入FPGA的SOPC系统被广泛使用，目前最具有代表性的软核嵌入式处理器是Altera的Nios和Nios II核。Nios嵌入式CPU是一种专门为SOPC设计应用而优化的CPU软核，Nios II是继之推出的第二代Nios嵌入式处理器，处理性能更高。

随着现代设计越来越复杂化，FPGA中片内存储器的资源早已不能满足用户的需要，往往需要使用外部存储器来解决问题。其中，Flash烧写就提供了一个有效手段。一般地，烧写Flash最常用的方法是用编程器把程序或数据写入Flash，但如果要把Flash存储器和芯片（比如FPGA芯片）连接起来使用，那么就需要用硬件来做成一个接口模块，而现在很多FPGA开发板本身就带有Flash存储器，这就为FPGA芯片和Flash通信提供了方便，而且Nios II IDE为此提供了一个方便的Flash编程方法，任何连接到FPGA的兼容通用闪存接口（CFI）的Flash器件都可以通过Nios II IDE闪存编程器（Flash Programmer）来烧录。

虽然Nios II IDE闪存编程器（Flash Programmer）为FPGA开发板提供了一种Flash烧写方法，但是使用它更多地是为了将程序烧入Flash，避免每次上电时需要下载程序的麻烦。

如果仅仅想把大量数据写入Flash存储器，作为系统的输入信息使用，则可以采用一种更为简单、方便的方法。本文提出的即是一种基于SOPC开发的Flash数据烧写方法。它利用SOPC开发过程，把Flash作为普通的外设来对待，待数据写入Flash后，SOPC系统所占的资源就可以释放，所以它为Flash数据烧写提供了一种简单、方便并且能够节省FPGA资源的有效方法。

1 基于Nios II的SOPC开发

与传统嵌入式系统设计不同，Nios系统的开发分硬件开发和软件开发两个流程。硬件开发过程主要由用户定制系统硬件，软件开发在Nios II IDE中完成，Nios II使用Nios II IDE集成开发环境来完成整个软件工程的编辑、编译、调试和下载。图1所示的是基于Nios II的SOPC系统开发流程。

设计规划

将硬件程序下

载至开发板上

将软件程序下

载至开发板上

SOPC系统实现

硬件设计

定义Nios II处理器系统（SOPC Builder）

（SOPC Builder）

分配引脚、编译硬件

（Quartus II）

生成系统模块

（SOPC Builder）

软件设计

根据硬件系统生成HAL（Nios II IDE）

编写应用程序

（Nios II IDE）

编译、连接、调试

（Nios II IDE）

图1 基于Nios II的SOPC系统开发流程

Nios II的硬件设计是为了定制合适的CPU和外设，利用SOPC Builder的图形用户界面，可以快速方便地定义和连接复杂的系统。系统定义过程中，可对CPU和各外设模块的特性、大小及在系统中地址分配等进行设定。接着让SOPC Builder帮助Nios II开发者生成SOPC系统，实际上，它是用生成的.ptf文件来描述Nios II处理器系统。同时，也生成了用于Quartus II编译的HDL文件。在完成上述操作之后，使用Quatus II软件对Nios II系统上的各种I/O口进行引脚分配，并且进行硬件编译。在编译的过程中，Quatrus II从HDL源文件综合生成一个适合目标器件的网表。最后，将生成的配置文件下载到开发板上。

Nios II IDE（Nios II 集成开发环境）为Nios II的软件开发提供了一个平台，利用它可以向生成的SOPC系统写入程序。在进行软件开发时，会涉及到与硬件设备的通信问题。HAL（硬件抽象层）系统库工程包括所有和硬件处理器相关的接口，它是在Nios II IDE中建立一个新的工程时，由IDE根据SOPC系统自动生成的。用户在Nios II IDE环境中编写软件程序，实际是基于HAL系统库的应用程序，通过HAL系统库，与硬件设备联系起来。程序编辑完之后，使用Nios II IDE的编译器、调试器对软件工程进行编译、调试。一切顺利通过之后，就可以将软件下载到开发板上，并可以在硬件上运行。

转贴于

2 开发实例

2.1 Flash烧写

这里以Flash数据烧写为例，详细讨论基于Nios II的SOPC开发，本实例是针对一次性向Flash写入大量数据的设计方案，首先是设计规划，即软、硬件的划分问题，之后就分硬件开发和软件开发两部分分别讨论。

2.2 硬件开发

本设计使用的开发板是Cyclone EP1C6Q240C8。采用的FPGA芯片是Cyclone系列的EP1C6。开发板上还附有8Mbyte的SDRAM（Synchronous Dynamic Random Access Memory）和2Mbyte的Flash存储器。图2就是最终的系统工程文件。它的开发过程如下。

由于Nios II开发时采用默认的系统时钟50MHz，即图2中SOPC系统时钟clk，而核心板上的晶振是25MHz，所以需要添加一个锁相环（PLL）模块，将频率提升到50MHz再供给系统。

图2 系统工程文件

首先定义Nios II处理器系统，它是为Flash数据烧写特别定制的，所以使用了最精简的系统组件。它们分别是：

（1）CPU核，这里选择了经济型的Nios II，因为它占用最少的逻辑单元；

（2）On-Chip Memory，为系统添加内存储器，使用FPGA内部RAM资源，速度快，但存储容量较小，这里定义了4KB的RAM；

（3）JTAG UART，它主要用于在线调试，在调试中，只要配置了CPU、On-Chip Memory和JTAG UART就可以完成一个最小系统；

（4）Avalon三态总线桥（Avalon Tri-State Bridge），Avalon Tri-State Bridge也可以称作是外部RAM总线，在Nios II开发板上，要实现Nios II系统和FPGA片外存储器通信，就需要Avalon三态总线桥；

（5）SDRAM控制器，SDRAM能够提供更大的存储容量，解决片内RAM不够用的情况，它通过Avalon三态总线桥接入Nios II系统中；

（6）加入Flash接口，它的加入类似PC机接入了硬盘，用于存放程序和数据，并且具有非易失性，这里用它来存放要写入的数据。

其次，在自动分配基地址和中断后，进行SOPC系统地址的分配。这里由于软件程序较长，Reset address就设置为SDRAM。接着利用SOPC Builder就可以生成SOPC系统，并且生成用于综合的硬件描述语言（HDL）。

硬件设计的最终目的是为软件开发提供一个平台，所以最后还是要通过对工程文件的编译来获得配置文件，通过JTAG口下载配置信息，从而实现在FPGA芯片中建立硬件系统。在此之前，分配引脚的过程是十分重要的，如图2中，除了时钟和复位引脚以外，其余的都是关于SDRAM和Flash的引脚。

使用了SDRAM，就需要给它分配时钟，根据SDRAM的芯片HY57V641620HG(L)T-7，时钟应为100MHz，所以利用锁相环倍频至100MHz，供给SDRAM的时钟，即图2中的sd_clk。图2中，sd_addr和sd_data是SDRAM的地址和数据线，它们分别是12位和16位。由于SOPC系统的地址总线为“tri_state_bridge_0_address[20..0]”共21条地址线，而Flash芯片AM29LV160只有20位地址线，所以必须将“tri_state_bridge_0_address[20..0]”的高20位地址线与Flash的20位地址线对齐，同时由于所选用的Flash芯片是16位数据总线，每次读写16位，因此只用到“tri_state_bridge_0_address[20..0]”的高20位地址总线。关于SDRAM、Flash的控制和片选信号也通过其余的引脚表示出来了。

除此之外，不同型号的片外存储器（如SDRAM、Flash）的操作时序都可能不同，所以在定制系统组件时要根据所选用的芯片，对它们的时序做出正确的设置，否则将使Nios II不能工作或者工作不稳定。

2.3 软件开发

通常来说，往往是因为数据量很大才需要把数据写入Flash中，这些数据很可能是以特殊方式保存下来的，比如在Matlab环境中经过数据处理被保存在数据文件（.mat）中。本设计的软件开发就是实现向Flash写入数据，而这个过程是在Nios II IDE的C/C++编程环境下完成的，如何在该环境中引用那些被保存的数据成为了一个关键问题。这里提出的一个解决方法是：运用文件这个概念。

该方法的主要思路是：首先在MATLAB中编写程序把需要保存的数据保存在某个文件中，如data.h；关于保存数据的文件的路径，建议使用绝对路径，并且将它存放在软件工程文件夹下；然后在C/C++环境中，添加头文件#include，这样就可以在该环境下直接引用data.h中的数据。

其次，由于在开发过程中是把Flash当作普通外设来对待的，需通过访问Flash的方法来向Flash写数据，因为本设计是针对一次性向Flash写入大量数据，并且无需保存Flash中原来的数据，因此不会涉及到Flash的跨块擦除问题，故采用简单访问Flash的方法。使用Flash的操作函数时，需包含头文件“sys/alt_flash.h”。

编辑完程序后，如果直接编译，会出现存储容量不够的问题，可以通过以下办法解决。在系统库属性中做一些编译前设置。程序是默认存储在On-Chip Memory中的，这里需要改为SDRAM。可以选中“Reduced device driver”和“Small C Library”， 去掉“Clean exit”选择，这样可以使程序变小。

Nios II程序编译（Build）通过，就可以下载至已配置好硬件信息的开发板上，但往往会出现运行（Run）不起来的问题，原因有很多种，比较典型的有以下几种可能：使用了SDRAM却没有合理分配时钟；管脚分配出现问题；SDRAM、Flash的时序设置不正确。应仔细检查，排除这些问题。成功运行后，说明已把数据写入了Flash，如想要进一步确认，可以采用对Flash的读操作来进行验证。

3 结论

Nios II是一个性价比较强大的嵌入式处理器软核，结合SOPC技术，可以有效地实现系统功能。它实际上是一个软硬件复合的系统。与普通的嵌入式系统开发相比，具有更多的优势。

在介绍了基于NiosII的SOPC系统的一般开发流程之后，本文以Flash数据烧写为例，详细地说明了软硬件开发过程中需要注意的问题。特别是在软件设计过程中，运用了文件的概念来引用保存在Matlab数据文件（.mat）中的数据。另外，针对一次性向Flash写入大量数据这个问题，使用了简单访问Flash的方法，既简单又保证了正确性。在硬件开发中，从节省资源的角度考虑，只为该系统定制了所需的系统组件。总的来说，这为Flash数据烧写提供了一个简单有效的手段。

参考文献

[1] Altera Corporation. Nios II Software Development [EB/OL]. altera.com.cn/literature/lit-nio2.jsp .

[2] Altera Corporation. The HAL System Library [EB/OL].altera.com.cn/literature/lit-nio2.jsp .