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1、毕业设计(论文)说明书 毕业设计（论文）毕业设计（论文） （2006 届）届） uCLinux 在在 Nios上的移植内上的移植内 核核 移移 植植 毕业设计(论文)说明书 目 录 一 选题背景一 选题背景.1 1 NIOS和UCLINUX的介绍.1 2 软核的优势 .2 二 设计论证二 设计论证.4 1 为什么要移植UCLINUX.4 2 选用的开发板介绍 .5 3 移植方案选择 .8 三 设计论述三 设计论述.9 1 NIOS设计规划 .9 2 移植的概念 .10 3 UCLINUX内核结构.10 4 UCLINUX采用的小型化方法.16 5 建立UCLINUX内核.17 6 下载UCLI
2、NUX到开发板.23 四 总结四 总结.29致谢致谢.31 参考文献参考文献.32 附录附录.33 I 毕业设计(论文)说明书 uClinux 在 Nios上的移植内核移植 摘要：SOPC 必将成为未来 IC 发展的趋势，实时操作系统 uClinux 在软核 Nios上的成功移植对于嵌入式产品的开发有重要的意义。 本文首先介绍了 Nios和 uClinux 然后论述了 uClinux 和 DE2 开发板的一些重要特性以及如何利用 Quartus、SOPC Builder 等软件工具来构建一个以 Nios处理器为核心的硬件平台。 这个硬件平台为 uClinux 操作系统提供了 4M 的 flas
3、h，8M 的 sdram 和 DM9000以太网控制器等外围设备。在已经构建成功的硬件平台上编写的几个中断测试程序，用于验证刚建立的硬件和熟悉如何在 NiosIDE 中编写程序。 接着分析嵌入式操作系统 uClinux 的内核结构、内存管理、多进程处理、针对实时性的解决方案和开发环境，对 uClinux 有一个深刻的认识，会下一步研究开发很有帮助。 在从理论上叙述了内核、 内核配置、 文件系统三者之间的关系和各自的作用之后，就详细介绍如何通过 NiosIDE 和 NiosSDK Shell 将 uClinux 操作系统下载到 flash中。 关键字：SOPC Builder DE2 内核结构
4、NiosIDE II 毕业设计(论文)说明书 Porting uClinux Operating System into Nios Porting Kernel Abstract: SOPC will be the main trend of IC designs in the future, porting real time operating system-uClinux onto Nioswill be very important for the development of embedded products. This article first introduces what
5、is Nios and uClinux, then introduces some significant performances about uClinux and DE2 development board. Next, it introduces how to build a hardware platform whose cpu core is Niosin the use of Quartus2、SOPC Builder and other software tools. This hardware platform has supplied uClinux with 4M fla
6、sh、8M sdram 、DM9000 ethernet controller and other peripheral equipment. Several programs have been written in NiosIDE to verify that whether the hardware platform can work good and to learn how to write programs in the NiosIDE environment. Next, the article analyzes kernel architecture、 memory manag
7、ement、multiple tenors processing、the solutions of real time quality and development environment. Having a profound understanding to uClinux will be helpful for further development. After introducing the relationship among kernel、kernel configuration and filesystem and their respective function in th
8、eory. The article introduces how to download uClinux into flash through Nios and NiosSDK Shell detailedly. Keywords: SOPC Builder DE2 Kernel architecture NiosIDE III 毕业设计(论文)说明书 一 选题背景 1 Nios和 uClinux 的介绍 （1） 什么是 Nios 在二十世纪九十年度末，可编程逻辑器件（PLD）的复杂度已经能够在单个可编程器件内实现整个系统。完整的单芯片系统（SOC）概念是指在一个芯片中实现用户定义的系统，它通
9、常暗指包括片内存储器和外设的微处理器。最初宣称真正的SOC或可编程单芯片系统（SOPC）能够提供基于 PLD 的处理器。在 2000年，Altera 发布了 Nios处理器，这是 Altera Excalibur 嵌入处理器计划中第一个产品，它成为业界第一款为可编程逻辑优化的可配置处理器。 Nios是建立在前一代基础之上，能以少量的资源提供更多性能的 32 位 CPU。 Nios系列包括三种软CPU核，一种是最大系统性能的高速版(Fast)，一种是为最少逻辑使用量优化的经济版(Economy)， 还有一种是前两种CPU的平衡的标准版(Standard)。所有核都是 100%代码兼容，让设计者根据系统需求变化改变CPU，而不会影响现有的软件投入。另外，Nios处理器具有完善的软件开发套件，包括编译器、集成开发环境(IDE)、JTAG调试器、实时操作系统(RTOS)和TCP/IP协议栈1。 （2） 什么是 uClinux Linux 是一种很受欢迎的操作系统，它与 UNIX 系统兼容，开放源代码。它原本被设计为桌面系统，现在广泛应用于服务器领域。而更大的影响在于它正逐渐的应用于嵌入式设备。uClinux 正是在这种氛围下产生的。在 uClinux 这个英文单词中 u 表示
