nios2之lcd软件设计
0赞之前已经把nios2的硬件设计给搞定了，剩下就进行软件设计就行了。
在刚刚建立的工程，选择nios2 SBT。。现在开发nios2软件已经用NIOS2 SBT了，不在用以前的IDE了。
弹出的框中选择软件的路径，这里就选择建立的工程木。
就弹出软件界面了。。。和一般的IDE软件看着没啥区别。
第一步肯定是新建工程了。
在sopc information中选择刚刚硬件设计时生成的.sopcinfo文件，这个文件包括了硬件的一些信息。软件会识别到CPU 是nios2.
在project name中填入工程的名字，这里填lcd。
下面有一些模板可以选择，这里直接选择空工程。点击next。
这里是选择新建一个BSP还是使用一个以前的BSP。。这里的BSP是板极支持包，也就是对顶层硬件的封装库，这样，我们对底层的操作，就调用BSP提供的库函数就可以了。如果用过stm32的话，就比较理解这个东西了，就相当于一个硬件操作的库。
这样就新建了一个工程。
左边就多了两个东西，一个是我们自己要用的，另外一个是BSP，硬件底层的 库函数都是在这个里面。
首先在lcd下新建文件夹，include，用来保存我们编写的.h文件。
然后在新建main.c文件。用来编写main函数。
然后就开始我们的写程序之旅了。。
首先新建lcd.h和lcd.c文件。。。用来写lcd的相关程序。
首先是lcd.h。
#ifndef __LCD_H_ #define __LCD_H_ #include"system.h" #include<unistd.h> #include<io.h> #define lcd_write_cmd(cmd) IOWR(LCD_BASE,0,cmd) #define lcd_read_cmd() IORD(LCD_BASE,1) #define lcd_write_data(dat) IOWR(LCD_BASE,2,dat) #define lcd_read_data() IORD(LCD_BASE,3) void lcd_init(); void lcd_show_char(unsigned char add, char ch ); void lcd_show_str(unsigned char add, char *str); #endif /* LCD_H_ */
开头和结尾都是固定的。预防重定义。
下面是把一些头文件给包括进来。
system.h 这是一个比较重要的头文件，这个文件里面定义了我们之前用qsys构建的硬件信息。这些信息编程时候是需要的，比如硬件的基地址，因为只有知道了基地址，才知道去控制硬件相关的哪些寄存器。
unistd.h 这个是标准库，里面有一个微妙延时函数。
Io.h io控制的库。 里面定义了io控制的函数。
之后是定义一些操作。
在以前驱动lcd的时候，我们需要自己控制lcd的管脚以达到显示的功能，但是现在altera的lcd ip给我们做好了，我们不需要去控制lcd的管脚。只需要调用给的函数就可以了。
比如IOWR(LCD_BASE,0,cmd) 就是向lcd发送命令cmd。是不是简单很多了，这就是ip的好处，简单。但是这个函数表达不够清楚，并不能从这函数看出这个函数什么功能，所以这里用了一个
#define lcd_write_cmd(cmd) IOWR(LCD_BASE,0,cmd)
这样，后面写程序就直接用lcd_write_cmd(cmd)就可以了。
最后是定义了三个函数，一个初始化，一个写一个字符，一个写一串字符。
lcd.c里面的程序就比较简单了，就调用.h文件中那两个define。写命令，写数据。
#include"include/lcd.h"
void lcd_init()
{
lcd_write_cmd(0x38);
usleep(2000);
lcd_write_cmd(0x0c);
usleep(2000);
lcd_write_cmd(0x01);
usleep(2000);
lcd_write_cmd(0x06);
usleep(2000);
}
void lcd_show_char(unsigned char add, char ch )
{
lcd_write_cmd(add);
lcd_write_data(ch);
}
void lcd_show_str(unsigned char add, char *str)
{
lcd_write_cmd(add);
while(*str != '\0')
{
lcd_write_data(*str);
str++;
usleep(2000);
}
}
这样，就完成了lcd的代码了，需要使用lcd的时候，调用函数就可以了。
下面是main函数。
首先说明下我main函数实现什么功能。
板子上有16个led灯，我分成两组。当按键没有按下的时候，第一组执行流水灯，从右到左，然后从左到右，当按键按下的时候，第二组执行流水灯。
至于lcd显示就是在开始的时候显示一些信息，按键按下的时候在显示另外的信息。
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include "altera_avalon_pio_regs.h"
#include"system.h"
#include"sys/alt_irq.h"
#include"include/lcd.h"
unsigned char flag = 0;
volatile int key_ex_init;
void ISR_key(void * isr_context)
{
flag = 0;
}
void init_key(void)
{
//KEY->INTERRUPT_MASK = 1;
void *key_ex_init_ptr = (void *) & key_ex_init;
IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_IRQ_MASK(KEY_BASE,0X1);
alt_ic_isr_register(KEY_IRQ_INTERRUPT_CONTROLLER_ID,
KEY_IRQ,
ISR_key,
key_ex_init_ptr,
0x0);
}
int main()
{
volatile char i;
printf("Hello weiqi7777!\n");
init_key();
lcd_init();
lcd_show_str(0x80," hello world");
lcd_show_str(0xC0," lujun love 7777");
flag = 1;
while(1)
{
if(flag == 1)
{
for(i=0; i<8; i++)
{
IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(LED_BASE,(1<<i));
usleep(100000);
}
for(i=0; i<8; i++)
{
IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(LED_BASE,(1<<(8-i)));
usleep(100000);
}
}
else
{
lcd_write_cmd(0x01);
lcd_show_str(0x80," interrupt !!");
for(i=8; i<16; i++)
{
IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(LED_BASE,(1<<(i)));
usleep(100000);
}
for(i=0; i<8; i++)
{
IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(LED_BASE,(1<<(16-i)));
usleep(100000);
}
}
}
return 0;
}
首先是头文件的说明
#include <stdio.h> c里面的标准头文件，用到里面的printf函数
#include <unistd.h> 标准头文件，用到里面的延时函数
#include "altera_avalon_pio_regs.h" PIO ip核的头文件，里面定义了操作PIO ip的一些函数。
#include"system.h"
#include"sys/alt_irq.h" 中断头文件，定义中断的相关函数
#include"include/LCD.h" 之前写的lcd头文件。
然后是按键中断的处理
void init_key(void)
{
//KEY->INTERRUPT_MASK = 1;
void *key_ex_init_ptr = (void *) & key_ex_init;
IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_IRQ_MASK(KEY_BASE,0X1);
alt_ic_isr_register(KEY_IRQ_INTERRUPT_CONTROLLER_ID,
KEY_IRQ,
ISR_key,
key_ex_init_ptr,
0x0);
}
这里比较重要的中断注册函数alt_ic_isr_register（）。在nios2，使用中断之前，需要对中断进行注册，也就是相当于打开中断，这样才能使用中断。而这个函数有5个参数。
第一个是中断控制ID，这个在system.h 中有定义。
第二个是中断号，这个在system.h 中也有定义。
第三个是中断函数，这个你想写什么就什么，只要和中断函数名字一样就可以了。
第四个和第五个目前我也不知道有什么用，只知道是这样用，那就先这么用。
中断注册后，就开启中断了，就可以再中断函数中写程序，执行中断函数了。这里要注意，注册中断函数之前，需要打开中断使能。
IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_IRQ_MASK(KEY_BASE,0X1);
这个是提供的库函数，打开IO中断。
剩下就是main函数了，main函数也比较简单，这里就不说了。
要说明的是
IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(LED_BASE,(1<<i));
这个也是一个库函数，就是控制io管脚的输出。第一个参数是IO外设基地址，第二个是输出数据，可以看出这个是一次性控制所有IO的输出。
程序搞定后，就编译了。
Build project 或者快捷键 crtl+b。
编译完成后，就可以下载程序了。
可以看到nios2 控制台打印出了信息，说明程序正确执行了。
程序是在ram中运行的，当掉电后程序就丢失了，所以上电后，要重新下载程序以及硬件的sof。
程序运行的时候，就会感觉到这个软件不好用的地方了。。有时候程序会下不进去，提示XXX不匹配，或者是下进去没有反应，这个时候，就重新建nios2软件工程，重新来一次，注意选择的sopc文件一定要选择对。。
实在不行的话，就回到quartus重新生成qsys，然后重新编译，在重新下载生成的sof文件。
