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===============================================================================
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C P U , M E M O R Y , I N / O U T C O M P O N E N T S
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===============================================================================
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see also [1]-[4]
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CPU: "standard_32"
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32 bit NIOS for 33.333 MHz (nasys_clock_freq = 33333000)
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256 Byte for register file (15 levels)
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no instruction cache
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no data cache
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1 KByte On Chip ROM with GERMS boot monitor
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no On Chip RAM
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MSTEP multiplier
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no Debug Core
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no On Chip Instrumentation (OCI) enabled
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U-Boot CFG: CFG_NIOS_CPU_CLK = 50000000
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CFG_NIOS_CPU_ICACHE = 0
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CFG_NIOS_CPU_DCACHE = 0
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CFG_NIOS_CPU_REG_NUMS = 256
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CFG_NIOS_CPU_MUL = 0
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CFG_NIOS_CPU_MSTEP = 1
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CFG_NIOS_CPU_DBG_CORE = 0
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IRQ: Nr. | used by
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------+--------------------------------------------------------
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25 | TIMER0 | CFG_NIOS_CPU_TIMER0_IRQ = 25
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26 | UART0 | CFG_NIOS_CPU_UART0_IRQ = 26
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27 | PIO2 | CFG_NIOS_CPU_PIO2_IRQ = 27
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28 | UART1 | CFG_NIOS_CPU_UART1_IRQ = 28 (debug)
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MEMORY: 1 MByte Flash
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256 KByte SRAM
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(SDRAM with standard SODIMM only)
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Timer: TIMER0: high priority programmable timer (IRQ25)
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U-Boot CFG: CFG_NIOS_CPU_TICK_TIMER = 0
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PIO: Nr. | description
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------+--------------------------------------------------------
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PIO0 | SEVENSEG: 16 outputs for user seven segment display
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PIO1 | LED: 8 outputs for user LEDs
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PIO2 | BUTTON: 4 inputs for user push buttons (IRQ27)
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PIO3 | LCD: 11 in/outputs for ASCII LCD
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U-Boot CFG: CFG_NIOS_CPU_SEVENSEG_PIO = 0
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CFG_NIOS_CPU_LED_PIO = 1
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CFG_NIOS_CPU_BUTTON_PIO = 2
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CFG_NIOS_CPU_LCD_PIO = 3
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UART: UART0: fixed baudrate of 115200, fixed protocol 8N2,
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without handshake RTS/CTS (IRQ26)
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UART1: fixed baudrate of 115200, fixed protocol 8N1,
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without handshake RTS/CTS (IRQ28)
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===============================================================================
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M E M O R Y M A P
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===============================================================================
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- - - - - - - - - - - external memory - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
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|
0x00200000 ---15------------8|7-------------0-
|
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|
| sector 18 | \
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+ 0x0f0000 |- - - - - - - - - - - - - - - -| |
|
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| : | |
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|
Flash |- - - - : - - - -| |
|
||
|
| sector 5 : | |
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|
+ 0x020000 |- - - - - - - - -| |
|
||
|
| sector 4 (size = 0x10000) | |
|
||
|
+ 0x010000 |- - - - - - - - - - - - - - - -| > CFG_NIOS_CPU_FLASH_SIZE
|
||
|
| sector 3 (size = 0x08000) | | = 0x00100000
|
||
|
+ 0x008000 |- - - - - - - - - - - - - - - -| |
|
||
|
| sector 2 (size = 0x02000) | |
|
||
|
+ 0x006000 |- - - - - - - - - - - - - - - -| |
|
||
|
| sector 1 (size = 0x02000) | |
|
||
|
+ 0x004000 |- - - - - - - - - - - - - - - -| |
|
||
|
| sector 0 (size = 0x04000) | /
|
||
|
0x00100000 ---15------------8|7-------------0- CFG_NIOS_CPU_FLASH_BASE
|
||
|
| |
|
||
|
: gap :
|
||
|
| |
|
||
|
0x00080000 ---32-----------16|15------------0-
|
||
|
0x00080000 --+32-----------16|15------------0+
|
||
|
| . | \ \
|
||
|
| . | | |
|
||
|
| . | | > CFG_NIOS_CPU_VEC_SIZE
|
||
|
| . | | | = 0x00000100
|
||
|
| . | | /
|
||
|
0x0007ff00 |- - - - - - - - - - - - - - - -+-|- CFG_NIOS_CPU_VEC_BASE
|
||
|
0x0007ff00 |- - - - - - - - - - - - - - - -+-|- CFG_NIOS_CPU_STACK
|
||
|
| . | | \
|
||
|
| . | | |
|
||
|
| . | | > stack area
|
||
|
| . | | |
|
||
|
| . | | V
|
||
|
| . | |
|
||
|
SRAM | . | > CFG_NIOS_CPU_SRAM_SIZE
|
||
|
| . | | = 0x00040000
|
||
|
| | /
|
||
|
0x00040000 ---32-----------16|15------------0- CFG_NIOS_CPU_SRAM_BASE
|
||
|
| |
|
||
|
: gap :
|
||
|
: :
|
||
|
|
||
|
- - - - - - - - - - - on chip i/o - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
|
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|
|
||
|
: :
|
||
|
: gap :
|
||
|
| |
|
||
|
0x00000400 ---32-----------16|15------------0-
|
||
|
| (unused) | \
|
||
|
+ 0x1c |- - - - - - - - - - - - - - - -| |
|
||
|
| (unused) | |
|
||
|
+ 0x18 |- - - - - - - - - - - - - - - -| |
|
||
|
| (unused) | |
|
||
|
+ 0x14 |- - - - - - - - - - - - - - - -| |
|
||
|
UART1 | (unused) | > 0x00000020
|
||
|
[2] + 0x10 |- - - - - - - - - - - - - - - -| |
|
||
|
| control (10 bit) (rw) | |
|
||
|
+ 0x0c |- - - - - - - - - - - - - - - -| |
|
||
|
| status (10 bit) (rw) | |
|
||
|
+ 0x08 |- - - - - - - - - - - - - - - -| |
|
||
|
| txdata (8 bit) (wo) | |
|
||
|
+ 0x04 |- - - - - - - - - - - - - - - -| |
|
||
|
| rxdata (8 bit) (ro) | /
|
||
|
0x000004c0 ---32-----------16|15------------0- CFG_NIOS_CPU_UART1
|
||
|
| |
|
||
|
: gap :
|
||
|
| |
|
||
|
0x00000490 ---32-----------16|15------------0-
|
||
|
| (unused) | \
|
||
|
+ 0x0c |- - - - - - - - - - - - - - - -| |
|
||
|
PIO3 | (unused) | |
|
||
|
[4] + 0x08 |- - - - - - - - - - - - - - - -| > 0x00000010
|
||
|
| direction (11 bit) (rw) | |
|
||
|
+ 0x04 |- - - - - - - - - - - - - - - -| |
|
||
|
| data (11 bit) (rw) | /
|
||
|
0x00000480 ---32-----------16|15------------0- CFG_NIOS_CPU_PIO3
|
||
|
| edgecapture (12 bit) (rw) | \
|
||
|
+ 0x0c |- - - - - - - - - - - - - - - -| |
|
||
|
PIO2 | interruptmask (12 bit) (rw) | |
|
||
|
[4] + 0x08 |- - - - - - - - - - - - - - - -| > 0x00000010
|
||
|
| (unused) | |
|
||
|
+ 0x04 |- - - - - - - - - - - - - - - -| |
|
||
|
| data (12 bit) (ro) | /
|
||
|
0x00000470 ---32-----------16|15------------0- CFG_NIOS_CPU_PIO2
|
||
|
| (unused) | \
|
||
|
+ 0x0c |- - - - - - - - - - - - - - - -| |
|
||
|
PIO1 | (unused) | |
|
||
|
[4] + 0x08 |- - - - - - - - - - - - - - - -| > 0x00000010
|
||
|
| direction (2 bit) (rw) | |
|
||
|
+ 0x04 |- - - - - - - - - - - - - - - -| |
|
||
|
| data (2 bit) (rw) | /
|
||
|
0x00000460 ---32-----------16|15------------0- CFG_NIOS_CPU_PIO1
|
||
|
| (unused) | \
|
||
|
+ 0x1c |- - - - - - - - - - - - - - - -| |
|
||
|
| (unused) | |
|
||
|
+ 0x18 |- - - - - - - - - - - - - - - -| |
|
||
|
| snaph (16 bit) (rw) | |
|
||
|
+ 0x14 |- - - - - - - - - - - - - - - -| |
|
||
|
TIMER0 | snapl (16 bit) (rw) | |
|
||
|
[3] + 0x10 |- - - - - - - - - - - - - - - -| > 0x00000020
|
||
|
| periodh (16 bit) (rw) | |
|
||
|
+ 0x0c |- - - - - - - - - - - - - - - -| |
|
||
|
| periodl (16 bit) (rw) | |
|
||
|
+ 0x08 |- - - - - - - - - - - - - - - -| |
|
||
|
| control (4 bit) (rw) | |
|
||
|
+ 0x04 |- - - - - - - - - - - - - - - -| |
|
||
|
| status (2 bit) (rw) | /
|
||
|
0x00000440 ---32-----------16|15------------0- CFG_NIOS_CPU_TIMER0
|
||
|
| (unused) | \
|
||
|
+ 0x0c |- - - - - - - - - - - - - - - -| |
|
||
|
PIO0 | (unused) | |
|
||
|
[4] + 0x08 |- - - - - - - - - - - - - - - -| > 0x00000010
|
||
|
| (unused) | |
|
||
|
+ 0x04 |- - - - - - - - - - - - - - - -| |
|
||
|
| data (16 bit) (wo) | /
|
||
|
0x00000420 ---32-----------16|15------------0- CFG_NIOS_CPU_PIO0
|
||
|
| (unused) | \
|
||
|
+ 0x1c |- - - - - - - - - - - - - - - -| |
|
||
|
| (unused) | |
|
||
|
+ 0x18 |- - - - - - - - - - - - - - - -| |
|
||
|
| (unused) | |
|
||
|
+ 0x14 |- - - - - - - - - - - - - - - -| |
|
||
|
UART0 | (unused) | > 0x00000020
|
||
|
[2] + 0x10 |- - - - - - - - - - - - - - - -| |
|
||
|
| control (10 bit) (rw) | |
|
||
|
+ 0x0c |- - - - - - - - - - - - - - - -| |
|
||
|
| status (10 bit) (rw) | |
|
||
|
+ 0x08 |- - - - - - - - - - - - - - - -| |
|
||
|
| txdata (8 bit) (wo) | |
|
||
|
+ 0x04 |- - - - - - - - - - - - - - - -| |
|
||
|
| rxdata (8 bit) (ro) | /
|
||
|
0x00000400 ---32-----------16|15------------0- CFG_NIOS_CPU_UART0
|
||
|
|
||
|
- - - - - - - - - - - on chip memory - - - - - - - - - - -
|
||
|
|
||
|
0x00000400 ---32-----------16|15------------0-
|
||
|
| : | \
|
||
|
| : | |
|
||
|
GERMS | : | > na_boot_monitor_rom_size
|
||
|
| : | | = 0x00000400
|
||
|
| : | /
|
||
|
0x00000000 |- - - - - - - - - - - - - - - -+- - nasys_reset_address
|
||
|
0x00000000 ---32-----------16|15------------0- na_boot_monitor_rom
|
||
|
|
||
|
|
||
|
===============================================================================
|
||
|
F L A S H M E M O R Y A L L O C A T I O N
|
||
|
===============================================================================
|
||
|
|
||
|
0x00200000 ---15------------8|7-------------0-
|
||
|
| : | \
|
||
|
SAFE | : | > 256 KByte
|
||
|
FPGA conf. | : | / (NOT usable by software)
|
||
|
0x001c0000 --+- - - - - - - -:- - - - - - - -+-
|
||
|
| : | \
|
||
|
USER | : | > 256 KByte
|
||
|
FPGA conf. | : | / (NOT usable by software)
|
||
|
0x00180000 --+- - - - - - - -:- - - - - - - -+-
|
||
|
| : | \
|
||
|
| : | |
|
||
|
| : | > 512 KByte free for use
|
||
|
0x00140000 --+- - - - - - - -:- - - - - - - -+-|- u-boot _start()
|
||
|
| : | /
|
||
|
0x00100000 ---15------------8|7-------------0-
|
||
|
|
||
|
|
||
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===============================================================================
|
||
|
R E F E R E N C E S
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|
===============================================================================
|
||
|
[1] http://www.altera.com/literature/ds/ds_nios_board_apex_20k200e.pdf
|
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|
[2] http://www.altera.com/literature/ds/ds_nios_uart.pdf
|
||
|
[3] http://www.altera.com/literature/ds/ds_nios_timer.pdf
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|
[4] http://www.altera.com/literature/ds/ds_nios_pio.pdf
|
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|
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|
|
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===============================================================================
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|
Stephan Linz <linz@li-pro.net>
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