基于Nios II的多功能數碼相框設計
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數碼相框是時尚的電子消費品，也是家庭必備的裝飾品，是一種以存儲、回放和瀏覽數碼照片為核心功能的電子產品。目前，市場上數碼相框大多是以單芯片為解決方案，以ESS／AML0GIC／MPX芯片設計為代表，就其設計流程而言，不存在嚴格意義上的硬件設計而只有軟件設計。硬件系統的核心器件是現成的，功能是確定的，結構是固定的，指令系統是不可更改的，從而導致硬件組織方案和連接方案是限定的。因此，要想對系統功能有大的升級或擴展，靠簡單的固件升級是不行的，必須采用更好的核心器件，設計全新的硬件系統。
本文采用了基于NiosⅡ軟核處理器的SOPC技術來實現數碼相框的設計，從根本上改變了傳統設計方案的不足。NiosⅡ軟核嵌入式處理器是Altera公司提供的SOPC解決方案。NiosⅡ是一種可配置的16／32位RISC處理器，它結合豐富的外設、專用指令和硬件加速單元可以低成本地提供極度靈活和功能強大的SOPC系統，開發者可以根據實際需要自行整合。SOPC技術在電子設計上給出了一種同時涉及底層的硬件系統設計和相應的軟件設計，在系統優化方面有了前所未有的自由度，使得從多角度、多因素和多結構層面上大幅度優化自己的設計成為可能。當電路有少量改動時，更凸現出其優勢，可以延長該產品在市場上的壽命，大大提高多功能數碼相框的性能。
1 系統總體架構設計及系統硬件設計
基于NiosⅡ的SOPC嵌入式系統開發，主要由三部分組成：IP庫(Nios軟核處理器，Avalon總線，外圍設備接口等)，SOPC Builder開發工具，CNUPro軟件編譯器。另外，使用NiosⅡ進行嵌入式設計在硬件上必須使用Altera公司的FPGA，本文中的設計使用的是Altera的Cyclone系列芯片的EPlCl2Q240C8芯片。
多功能數碼相框主要實現以下功能：能清晰地顯示JPEG圖片的自動播放及其縮略圖式瀏覽；多區播放或者畫中畫多種顯示方式；圖片的即時編輯與裁剪(旋轉、美化)；具有出色的視聽娛樂功能，能播放MP3、MP4音頻文件，實時字幕滾動疊加；文件和文件的瀏覽及其對USB接口和SD卡的支持；多種附加功能時鐘，萬年歷等。
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