英特爾 Nios II 嵌入式設計套件發行說明

Nios II 嵌入式設計套件發行說明

這些發行說明涵蓋 Altera® Nios® II 嵌入式設計套件 (EDS) 的 13.1 至 15.0 版本。這些發行說明描述了 Nios II EDS 的修訂歷史。有關 Nios II EDS 的最新勘誤表列表，請在 Altera 上的支援下搜尋知識庫 web地點。您可以使用知識庫根據受影響的產品版本和其他條件搜尋勘誤表。

相關資訊 Altera 知識庫

產品修訂歷史

下表顯示了 Nios II EDS 的修訂歷史。

Nios II 嵌入式設計套件修訂歷史

有關 Nios II EDS 功能的更多信息，請參閱 Nios II 手冊。

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相關資訊

• Nios II 經典處理器參考手冊
• Nios II 經典軟件開發人員手冊
• Nios II Gen2 處理器參考手冊
• Nios II Gen2 軟體開發人員手冊

Nios II EDS v15.0 更新

v15.0 Nios II EDS 包括以下新增功能和增強功能：

• 全新 MAX 10 類比數位轉換器 (ADC) HAL 驅動程式
• 新的排隊串行週邊介面 (QSPI) HAL 驅動程式
• MAX 10 ADC HAL 驅動程式的增強功能
• Nios II GNU 工具鏈升級至 v4.9.1
  • 改進了對連結時間最佳化的支援 (-flto) — 使用 mgpopt=[none, local, global, data, all] 對全域指標最佳化進行更多控制
  • 可以使用 –fno-delete-null-pointer-checks 停用空指標檢查（GNU v4.9.1 中的新增功能）
• Nios II Linux 核心和工具鏈組件已被上游接受 High-profile 已解決的問題：
• 已修正 EPCQ HAL 驅動程式問題
• 修復 Windows Nios II 終端機中的自訂 newlib 生成器
• stdin 現在可以在 Windows 上正常運作

Nios II EDS v14.1 更新

Nios II Gen2 處理器內核

Nios II 的最後一個版本是 14.0，它被命名為 Nios II Classic。此版本之後的 Nios II 版本稱為 Nios II Gen2。 Nios II Gen2 處理器與 Nios II Classic 處理器二進位相容，但具有以下新功能：

• 64 位元位址範圍的選項
• 可選的外圍儲存區域
• 更快、更確定的算術指令

14.1 的新嵌入式 IP

新IP清單包括：

• HPS 乙太網路轉換器 IP – 這些可讓您指派 HPS 乙太網路 I/O 引腳
  到 FPGA I/O 引腳並將其從 GMII 格式轉換為 RGMII 或 SGMII。
  筆記： 如果您的引腳受到 HPS I/O 的限制，這將非常有幫助。
• 新裝置系列特定 IP 核：
  • Arria 10 – TPIU 追蹤 IP。 Trace 是運行時軟體偵錯的終極工具，就像 Signaltap 用於 FPGA 開發一樣。該 IP 使開發人員能夠將 ARM® Cortex™-A9 追蹤偵錯訊號匯出到外部引腳，以便 Lauterbach® 或 ARM Dstream 等追蹤偵錯模組可以連接到 A10 SoC Cortex-A9。
  • Max 10 – 為 Max10 ADC 和使用者快閃記憶體提供 Qsys 相容介面的新 IP。這些新 IP 用於 Max10 examp樂設計。 14.1 版本有新的 examp這些設計展示了：
• 最多 10 個睡眠模式，適用於低功耗應用
• 適合想要使用整合 ADC 的開發人員的類比 I/O
• Max 10 片上配置快閃記憶體的雙重配置功能 Cyclone® V 和 ArriaV SoC 黃金系統參考設計 (GSRD) 也已更新，以支援 14.1 ACDS 和 SoC EDS 版本，這意味著它們將自動包含 SoC 14.1 中的軟體修復類似於預先載入器中的PLL 解決方法。

增強的 64 位元主機支持
在此版本中，以下工具新增了 64 位元功能：

• 64 位元 nios2-gdb-伺服器
• 64位元nios2快閃記憶體編程器
• 64 位元 nios2 終端

筆記： 在 ACDS 中，至少配備了兩個 GDB 伺服器和兩個快閃記憶體編程器。

升級到 Eclipse 環境
Eclipse 環境已升級至版本 4.3，為 Nios II 開發套件帶來新環境的優勢。 GCC v4.8.3 和先前支援的版本之間存在命令列選項差異。如果您有使用先前版本建立的現有項目，則需要更新您的 makefile或重新產生您的主機板支援包 (BSP)。自由軟體基金會在「GCC 下載」下提供了可用的下載，並在「GCC 版本」下提供了完整的 GCC 發行說明。
相關資訊 http://gcc.gnu.org/

升級到 Nios II GNU 工具鏈

以下工具升級：

• GCC 至版本 4.8.3
  • 啟用連結時間優化 ([flto])
• GDB 至版本 7.7
• newlib 到版本 1.18

Windows 主機平台上的建置環境經過最佳化，可提供更快的建置時間。對於前ample，建構基礎 web伺服器應用程式現在花費的時間是以前的三分之一。

對 Max10 的額外支持
在此版本中，透過添加對用戶閃存的記憶體初始化和引導加載支持，增加了對 Max10 的支援。有一個新的測試版 file 轉換實用程序，稱為 alt-file-convert，這使得您可以更輕鬆地將資料轉換為正確的格式以載入到快閃記憶體中。

升級至 EPCQ IP 週邊
新增了升級後的 EPCQ 軟體 IP 週邊裝置的 HAL 軟體和開機載入程式支援。 EPCQ IP 核已升級，增加了對 x4 模式和 L 裝置的支持，從而可以從 Nios 或其他基於 FPGA 的主控器更快地存取 EPCQ 裝置。

Nios II EDS v14.0 更新

64 位元主機支援
Nios II 軟體建置工具 (SBT) v14.0 僅支援 64 位元主機系統。

筆記： 不再支援 32 位元主機。
以下 Nios II 實用程式已移至 Quartus II 產品：

• nios2-gdb-伺服器
• nios2-flash-程式設計師
• nios2-終端

運行時堆疊檢查
在 Nios II EDS 的早期版本中，如果啟用運行時堆疊檢查，Nios II 系統可能會變得無響應。此問題在 v14.0 中得到解決。

跳遠支援
在 Nios II EDS 的早期版本中，編譯器無法正確支援長跳轉（超出 256 MB 位址範圍）。此問題已在 v14.0 中解決

浮點硬體 2 支持
若要完全支援浮點硬體 2，必須重新編譯 newlib C 函式庫。在 Nios II EDS v13.1 中，連結器無法將重新編譯的 C 函式庫與應用程式連結起來。此問題在 v14.0 中得到解決。

Qsys 橋接支持
從 v14.0 開始，Nios II EDS 支援位址跨距擴展器和 IRQ 橋接核心。

Nios II Gen2 處理器支援

Nios II Gen2 處理器內核
在 v14.0 中，Nios II 處理器核心包含一個預view Nios II Gen2 處理器核心的實現，支援 Altera 最新的裝置系列。 Nios II Gen2 處理器核心的尺寸和效能與原始 Nios II 處理器相似，並且在二進位層級與 Nios II Classic 處理器程式碼相容。工具流程和 HAL 包括支援 Nios II Gen2 功能的選項。產生 BSP 和建置軟體的工作流程是相同的，但為 Nios II Classic 處理器產生的 BSP 必須重新產生。

對 Nios II Gen2 處理器的 HAL 支持
Nios II 硬體抽象層 (HAL) 擴展，可支援以下 Nios II Gen2 功能：

• 32位元位址範圍
• 外圍（未快取）記憶體區域
• Nios II/f 核心中資料快取和 TCM 的 ECC 保護

Nios II Gen2 處理器核心與 MAX 10 FPGA 支持
Nios II Gen10 處理器支援 MAX 2 FPGA 裝置，但 Nios II Classic 處理器不支援。要在 MAX 10 裝置上實作 Nios II 系統，必須使用 Nios II Gen2 處理器核心。 14.0 中引入的 Altera 片上快閃記憶體組件使 Avalon-MM 能夠存取片上 MAX 10 使用者快閃記憶體。借助該元​​件，Nios II 引導複製程式可以將程式碼從 MAX 10 使用者快閃記憶體複製到 RAM。 1.4.6.3.2。 MAX 10 FPGA 的工具支援 HAL 增加了對 MAX 10 類比數位 (A/D) 轉換器的基本驅動程式支援。 Altera 裝置程式設計實用程式已更新，支援對 MAX 10 使用者快閃記憶體進行程式設計。

v14.0a10 中的新增功能：Nios II Gen2 處理器和 Arria 10 FPGA 支持
Nios II Gen10 處理器支援 Arria 2 FPGA 裝置，但經典 Nios II 處理器不支援。要在 Arria 10 裝置上實作 Nios II 系統，必須使用 Nios II Gen2 處理器核心。

Nios II EDS v13.1 更新

GCC 升級至 4.7.3
在 v13.1 中，Nios II 軟體建置工具 (SBT) 已更新為支援 v4.7.3 版本的 GCC。 GCC v4.7.3 和先前支援的版本之間存在命令列選項差異。如果您有使用先前版本建立的現有項目，則需要更新您的 makefile或重新產生您的主機板支援包 (BSP)。

筆記： GCC v4.7.3 新增了一些新的警告和訊息。如果您在先前的版本中使用了 -Werror 命令列選項，您可能會看到新警告產生的意外錯誤。有關 Nios II GCC 4.7.3 實現的詳細信息，請參閱 Altera 知識庫中的 Nios II GNU 工具鏈升級從 GCC 4.1.2 到 GCC 4.7.3。自由軟體基金會提供了移植到 GCC 4.7 的指南，記錄了常見問題。本指南可以在 GCC（GNU 編譯器集合）上的移植到 GCC 4.7 下找到。完整的 GCC 發行說明可在 GCC 版本下找到。

相關資訊

• Altera 知識庫
• http://gcc.gnu.org/

增強的浮點自訂指令支持
在 v13.1 中，Qsys 新增了一個選項來選擇新的浮點自訂指令集元件 Floating Point Hardware 2。tag對浮點硬體 2 指令的軟體支援包括 altera_nios_custom_instr_floating_point_2.h，它強制 GCC 呼叫 newlib 數學函數（而不是 GCC 內建數學函數）。 Altera 建議您重新編譯 newlib 以獲得最佳效能。

筆記： 不要對 GCC 使用 –mcustom -fpu-cfg 命令列選項。此選項不支援浮點硬體 2 指令。 Nios II 軟體建置工具 (SBT) 將單獨的 –mcustom 指令新增至 makefile 支援浮點硬體 2 自訂指令。

ECC支持
從 v13.1 開始，Nios II 處理器參數編輯器可讓您為處理器核心和指令快取中的 RAM 啟用 ECC 保護。預設情況下，重設時不啟用 ECC。因此，軟體必須啟用ECC保護。軟體還可以將 ECC 錯誤注入 RAM 資料位，以支援 ECC 異常處理程序和事件匯流排的測試。 Nios II 硬體抽象層 (HAL) 進行了擴展，以支援 ECC 初始化和異常處理。

通用引導複製程式
在 v13.1 中，Nios II 引導複製程式進行了升級，以支援更多類型的快閃記憶體裝置。升級後的引導複製程式稱為通用引導複製程式。 Nios II 引導複製程式將應用程式二進位檔案從快閃裝置複製到揮發性記憶體。快閃記憶體的佈局是 FPGA 映像位於最低記憶體位址，後面是 Nios II 應用程式二進位映像。在先前的產品版本中，每個裝置系列的 FPGA 映像大小都是固定的。但是，對於 Cyclone V、Stratix V 和 Arria V 系列中的裝置，映像大小會根據下列變數而變化：

• 快閃記憶體類型：四輸出 (EPCQ) 或單輸出 (EPCS) 增強型可程式設定元件
• 快閃記憶體裝置容量：128 或 256 Mbits
• 壓縮
• 序列週邊介面 (SPI) 設定：×1 或 ×4
• 設備佈局：單機或級聯

引導複製程式很難識別當前的組合，以便它可以使用適當的映像大小，並且任何演算法都可能無法支援未來的配置。為了解決這個問題，在FPGA鏡像中加入了一個標頭來指定鏡像的大小。透過使用標頭中的映像大小，通用啟動複製程式可以與目前或未來裝置中的任何快閃記憶體配置搭配使用。 sof2flash 實用程式已更新以支援通用引導複製程式。此變更不會影響 FPGA 控制區塊在上電時自動對 FPGA 映像進行程式設計的能力。

已知問題與勘誤表
以下列表包含已知問題和勘誤表（如果有）：

• Nios II Gen2 處理器快取行為存在細微差別，可能會影響選擇在應用程式中利用經典處理器的非標準快取行為的開發人員。

相關資訊
Altera 知識庫 有關已知問題和勘誤表以及如何解決這些問題的更多信息，請搜尋 Altera 知識庫。

• Nios II 嵌入式設計套件發行說明 傳送回饋

文件/資源

英特爾 Nios II 嵌入式設計套件發行說明 [pdf] 指示 Nios II、嵌入式設計套件發行說明、Nios II 嵌入式設計套件發行說明、設計套件發行說明

參考

• 使用者手冊