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本設(shè)計采用了Altera公司開發(fā)的第二代低成本的FPGA芯片，在其之上開發(fā)了基于BCM04的NIOSⅡ藍牙通信模塊。該通信模塊能夠代替電纜，有效的應(yīng)用于工作環(huán)境復(fù)雜多變的工業(yè)現(xiàn)場，可實現(xiàn)與現(xiàn)場設(shè)備、接入點、手操器等設(shè)備的無線通信
引言
在工業(yè)現(xiàn)場中，大多的通信設(shè)備是通過加裝通信模塊來實現(xiàn)的，而大多的通信模塊的處理器采用ARM核。隨著微電子學(xué)和計算機科學(xué)的迅速發(fā)展，電子系統(tǒng)已經(jīng)從電路板級系統(tǒng)集成發(fā)展成為包括ASIC、FPGA和嵌入式系統(tǒng)的多種模式。SOPC由于集成了硬核或軟核CPU、DSP、存儲器、外圍I/O及可編程邏輯模塊，在設(shè)計和應(yīng)有的靈活性及其成本方面有較大的優(yōu)勢。
NIOSⅡ系列處理器是Altera公司的第二代FPGA嵌入式處理器。同前一代軟核的CPU相比，NIOSⅡ的性能得到很大提高，體積更小，其最大處理能力是第一代軟核的三倍。邏輯功能方面具有32位的精簡指令集CPU。實現(xiàn)方式是在FPGA上通過編程的方式實現(xiàn)，這是與傳統(tǒng)的CPU的一個根本的差別。本文是在NIOSⅡ軟核的基礎(chǔ)上設(shè)計了藍牙通信模塊，并在工業(yè)以太網(wǎng)中，較好地實現(xiàn)了通信模塊與工業(yè)現(xiàn)場設(shè)備的無線通信。
NIOSⅡ嵌入式處理器概述
NIOSⅡ處理器是Altera公司的第二代用戶可配置的通用32位RSIC軟核微處理器，是Altera公司特有的基于通用FPGA架構(gòu)的軟CPU內(nèi)核。它可以提供：完全的32位指令集、數(shù)據(jù)總線和地址空間;32位通用的目的寄存器;32個外部中斷源;計算64位和128位乘積專用指令;單指令桶形移位器;對多種片上外設(shè)進行訪問，提供片外存儲器和外設(shè)接口;在IDE控制下，硬件輔助調(diào)試模塊可對處理器進行啟動、停止、單步和追蹤操作;基于CNU C/C++工具鏈和Eclipse IDE;所有的NIOSⅡ處理器系統(tǒng)的指令集兼容;具有超過150 DMIPS的性能。
