2.4　軟件設計

該部分可以直接在SOPC Builder 中添加設計好的IP核和Verilog HDL 語言描述的文件,并根據Avalon 總線傳輸規(guī)范設置好相關的信號線，如圖4所示。這里要注意，使用的是從端口。完成后,將IP核添加至SOPC中,建立內嵌系統(tǒng)，并編譯下載到FPGA 器件中。

圖3　時序仿真圖

圖4　Avalon接口信號

由于在NiosII IDE 環(huán)境下可直接編寫用戶程序,所以可以不用編寫驅動程序。在NiosII IDE 環(huán)境下,可直接調用函數IOWR (BASE,OFFSET,DATA) 和IORD(BASE ,OFFSET) 對內部寄存器進行讀寫。Avalon總線在wr和rd的控制下進行讀寫。

3　測試

農業(yè)智能大棚(該花卉的適宜溫度是18 ℃，適宜濕度是58 RH)，也就是棚內維持在作物適宜生長的溫度、濕度等。若有變化，其將會調節(jié)相應的外圍設備，來保持最佳環(huán)境。在大棚中，在測試節(jié)點上，SHT11監(jiān)測實時的溫度和濕度，將數據送到nRF24L01，數據通過基站最終到達終端虛擬控制中心。其所獲得的數據變化曲線如圖5、圖6所示。

圖5　溫度隨時間的變化曲線圖　圖6　濕度隨時間的變化曲線圖

結語

本文介紹了基于Avalon總線SHT11溫濕度傳感器自定義IP核的開發(fā)流程,利用有限狀態(tài)機設計了驅動硬件邏輯，并且基于NiosII嵌入式處理器構建了一個用戶定制的嵌入式系統(tǒng)。在SOPC中，設計人員可以靈活添加IP核，減輕設計負擔，避免重復工作。