[FPGA] NIOS II Tutorial Helloworld

00 참고한 동영상 

• Altera FPGA tutorial - "Hello World" using NIOS II processor on DE1 Board
• A learning tutorial for Beginners to display "Hello World" on NIOS II console.
• https://youtu.be/1a_cD6FBROA

01 Quartus - Board 셋팅 및 Project 생성

• USB Blaster 로 보드와 컴퓨터 커넥팅해야함
• Board name : Cyclone V SoC 5CSEMA5F31C6 Device

02 Qsys 

• IP Catalog 에서 NIOS II Processor, On-Chip Memory, JTAG 항목들을 추가한다.
• nios2 는 economy version 선택

03 Qsys - Connections 

• clk_0에서 나오는 clk, clk_reset 을 nios2, onchip, JTAG에 연결
• nios2에서 나오는 data_master 을 onchip, JTAG에 연결
• nios2에서 나오는 instruction_master 을 onchip에 연결
• clk_0에서 나오는 clk_in_reset 을 nios2에 연결 (동영상에서는 마지막에 함)

04 Qsys - Nios II Processor 설정

• Vectors - Reset Vector 을 onchip_memory2_0.s1 으로 설정
• Vectors - Exception Vector 을 onchip_memory2_0.s1 으로 설정

05 Qsys - System

• address 중복되는 에러를 방지하기 위해서 수동 설정 혹은 자동 설정
• 해당 동영상에서는 System - Base address 사용
• [ finish ] proj_qsys 로 저장한다.
• Generate 똑같은 이름으로 저장해준다.

07 Quartus - Files 생성

• Project Navigator - Files - Add/Remove Files in Project
• proj_helloword\proj_qsys\synthesis\proj_qsys.qip 파일을 추가한다.
• Compile Design - Analysis & Synthesis 실행
• Assignments - Assignment Editor 에서 clk_clk 를 50Mhz CLOCK [Pin No=PIN_AF14]로 매칭해줌 [DE1-SoC_User_manual Table 3-5참고]
• Compile 

08 NIOS II - C언어 코딩을 위한 Eclipse 

• Tools - Nios II Software Build Tools for Eclipse
• workspace 는 우리가 만든 Project가 있는 폴더를 선택한다. 
• Project Explorer - New - Nios II Application and BSP from Template
• Target hardware infomation - 우리가 만든 Project 폴더에 proj_qsys.sopcinfo 파일을 선택한다.
• 우리는 하나의 프로세서만 가지고 있기에 CPU name 에는 하나만 뜬다. 
• Project name : proj_nios, Templates : Hello World Small prints  [Finish]
• proj_nois - Build Project // 보드에 .sof 파일이 프로그래밍 되어있다.

09 Quartus - Programmer [ DE1-SoC_User_manual_v1.2.2.pdf 참고 ]

• Auto Detect - Selct 5CSEMA5 
• SOCVHPS [ HPS device ] 와 5CSEMA5 [ FPGA device ] 두 개의 Device가 등록된 것을 확인
• FPGA device 에서 change file - output_files\proj_qsys.sof 파일을 선택한다.
• FPGA device 의 Program/Configure 체크박스에 체크한 후 Start
• cdf 파일 저장

10 NIOS II - RUN

• proj_nios - Run As - Nios II Hardware
• Connctions에 DE-SoC 가 뜨지 않으면 Target Connection - Refresh Connections 클릭
• System ID checks - 두 개의 체크박스 설정
• Apply - Run

11 RESULT