NIOS中各程序存储器的关系

NIOS中各程序存储器的关系

在FPGA开发板上都有几种不同的存储器，比如SDRAM，FLASH，EPCS，还有内部onchipmemory，这几种存储器间是如何通信或者构建一个系统。该如何搭配他们呢，不少人都问到这个问题。在这里我做个总结以方便初学者的学习。
   首先看看在sopc builder中resetaddress和nios IDE中System Library中的program memory(.text)、read-onlydata memory(.rodata)等'm+ x/ t+ e2 b9 u* z3 e
www.fpga-design.net4 c6 x6 N1 p7 S% L0 `1 L
这几个地址的关系和作用
根据altera 的文档解释如下：
.text :代码执行区,U! f: }: ?% Z! J& ~
.rodata:只读数据区，存放静态全局变量
.rwdata:可读写数据区,存放可读写变量和指针变量FPGA设计网论坛专业FPGA设计论坛3 o* ^( l4 Z, V0 _* o! s
.bss:未初始化变量区
! r8 u1 V- b) ?3 Y: F1 X0 A
.text-the actual executable codewww.fpga-design.net2M" W$ h8 w' A2 \8 }8 o4 @/ Z
.rodata-where read only data used in the execution of thecode
.rwdata-where read/write variables and pointers arestored9Y5 E% i0 ^3 `
heap-where dynamically allocated memory is located"\5 Z2 P: ~4 `2 }- e1 B- D8 ?$ h
stack-where function call parameters and other temporarydatawww.fpga-design.net!o$ e9 s; I4 T4 [& s+ o
www.fpga-design.net9 o0 ^: a'K  z8 C4 y- |, E1s  a
    SOPC builder 在Nios II more"cpu_0" setting 标签中的reset address决定了flash programmer的下载存储器(一般是选EPCS controller 或者CFI flash)，并且决定了程序从此处开始启动。exceptionaddress指定的是异常处理地址。当然，程序在运行前所有的数据都是存放在flash(EPCS或者CFIFLASH)中如果你设计的系统reset address与其它地址的设置不相同，比如reset address 和exceptionaddress ,reset address 和IDE中的programmemory(.text)设成不同的存储器，那么系统从resetaddress启动时都会从flash中把相关数据自动下载到相应的地址或者初始化相应地址。5E1 u$ ~( c* v
   通过上面的认识，我们就比较清楚了各存储器间可进行哪些搭配了，reset address的选择可选EPCS controller或者CFI flash ;program memory(.text)可选择onchip memory ,SDRAM，CFIflash等。如果reset address为EPCS则在使用flashprogrammer时程序是下载到EPCS芯片中。如果reset address选择CFI flash，则flashprogrammer时程序是下载到CFI flash芯片中。5?$ T9 w+ h; l0 v. r" q! X
   需要注意的是这里有个特殊情况。例如在开发板上经常有这么一个简单的系统，CPU＋onchip memory +LED_PIO，resetaddress选择onchip memory；感觉整个系统都没有用到flash。而且onchipmemory在系统断电后数据就会消失，那么程序代码是存在哪，系统是如何从onchip memory启动听呢？先来看看onchipmemory模块的描述信息：在onchip_memory.v中有这么一段the_altsyncram.init_file ="onchip_memory.hex",很明显onchipmemory的初始数据来自"onchip_memory.hex"，而"onchip_memory.hex"是在NiosIDE的SystemLibrary中存储器有选择onchip_memory(至少有一项是选择onchip_memory，如果都不选，就不会生成)时，在build结束的时候生成的。于是当我们把System　Library中存储器的选择都选择onchip_memory时，在IDE中build结束后所有的程序代码都生成在"onchip_memory.hex"中，再在QII中全编译一次时，系统通过onchip_memory.v调用"onchip_memory.hex"从而把所有的程序代码以及配制信息都生成在POF和SOF文件中，使用QII的programmer直接下载到EPCS芯片或者FPGA芯片内程序都会立即执行。因为这里的特殊性就有很多网友询问了，resetaddress 选择onchipmemory，而IDE中把代码区都选择SDRAM调试的时候程序正常运行，再在QII全编译后下载POF文件就运行不了呢？问题就是出在这了，在这里可以总结出一点，要让程序在onchipmemory之外的存储器中运行，那么reset address就必然选EPCS 或者CFI flash，并且要通过flashprogrammer把程序下载到flash中。