第2节 软件开发流程Word下载.docx

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库工程是一个库文件（.a）中的源代码的集合。

库文件中通常包含可重用的，通用的函数，这些函数可被多个应用工程所共享。

比如，数学函数库。

库工程没有main（）函数。

BSP工程

NiosIIBSP工程是包含特定系统支持代码的特殊的库。

BSP为SOPCBuilder系统的处理器提供定制的软件运行环境。

NiosIIEDS提供相应的工具可以修改设置以控制BSP的行为。

NiosIIIDE和NiosIIIDE开发流程文档中使用"

systemlibrary"

来指代BSP。

BSP包括如下的组成部分：

硬件抽象层（HAL）

NewlibC标准库

设备驱动

可选的软件包

可选的实时操作系统（RTOS）

HAL提供一个非线程的，类UNIX的C/C++运行环境。

HAL可以提供通用的I/O设备，允许用户newlibC标准库的函数编程来访问硬件，如printf（）。

使用HAL可以最小化（或消除）通过直接访问硬件的寄存器来控制外设和与外设通信。

Newlib是为了嵌入式系统的应用，而对C的标准库进行精简的开源实现。

包括一些常用的函数的集合，如printf（）、malloc（）和open（）等。

每个设备驱动管理一个硬件设备。

HAL为SOPCBuilder系统中的每一个需要驱动程序的设备实例化一个驱动程序。

在NiosII软件开发环境中，设备驱动具有如下的属性：

一个设备驱动是和一个特定的SOPCBuilder设备相关联的。

驱动程序可能有一些设置可以影响驱动程序的编译，这些设置包含在BSP的设置中。

可选的选件包

软件包是用户可以选择加入到BSP工程中，提供附加的功能的源代码。

比如NiosII版本的NichStack®

TCP/IP协议栈。

NiosIIIDE和NiosIIIDE设计流程文档使用"

软件组件"

来指代软件包。

在NiosII软件开发环境中，软件包具有如下的典型特性：

A软件包和特定的硬件没有关联

软件包有一些设置会影响它的编译，这些设置.包含在BSP的设置中。

在NiosII软件开发环境中，软件包和库工程是不同的，软件包是BSP工程的一部分，不是一个单独的库工程。

可选的实时操作系统（RTOS）

NiosIIEDS包含第三方的C/OS-II实时操作系统，用户可以选择加入到BSP中。

C/OS-II基于HAL，实现了一个简单的、welldocumented调度程序。

用户可以修改设置，这些设置也是包含在BSP设置中。

其它的操作系统可从第三方的软件厂商获得。

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6.2.2NiosIIIDE软件开发步骤

采用NiosIIIDE开发流程，用户使用NiosIIIDE图形用户界面来创建、修改、编译、运行和调试NiosII程序。

IDE创建和管理用户的makefile。

如果用户对编译进程和工程设置干预比较少，而且不需要定制的脚本，采用这种流程比较好。

NiosIIIDE是基于流行的EclipseIDE框架以及EclipseC/C++开发工具（CDT）插件。

NiosIIIDE在后台运行其它的工具，对用户屏蔽了底层工具的细节，提供了一个统一的开发环境。

借助工程的创建和配置向导，NiosIIIDE使用起来很容易，尤其是对NiosII的初学者帮助很大。

Altera公司提供了Windows和Linux操作系统的NiosIIIDE。

下面以电子钟的软件开发为例来介绍软件开发的过程。

1.新建IDE管理的工程

NiosIIIDE提供了新工程的向导，指导用户创建IDE管理的工程。

启动NiosIIIDE，出现NiosIIC/C++的窗口。

首先创建NiosIIC/C++应用程序，在File菜单中选择newNiosIIC/C++Application，启动创建NiosIIC/C++应用工程的向导。

为新的NiosII工程命名：

这里NiosII的工程名为digi_clock。

选择目标硬件：

选择电子钟的硬件的系统的PTF文件，IDE根据该文件来建立系统库。

选择新工程的模板：

这里选择为BlankProject。

在该窗口中，用户可以选择是创建一个新的系统库，或是利用已有的系统库，缺省的配置是新建一个系统库。

如在图中直接点击Finish，则选择新建一个系统库。

在上图中点击Finish之后，NiosIIIDE创建新的工程，IDE也创建了系统库工程*_syslib。

这些工程出现在IDE工作台的NiosIIC/C++工程视图中。

digi_clock为C/C++工程，digi_clock_syslib[SOPC]为系统库工程。

建立C的源文件，首先选中digi_clock工程，然后单击右键，在弹出菜单选择NewSourceFile，用户也可以在选择File菜单NewSourceFile。

进行如上的操作会出现下图的窗口提示用户输入源程序的文件名，本例取名为digi_clock.c，注意一定要加上后缀名，点击Finish完成。

用户采用同样的步骤来建立头文件，最后选择HeadFile即可，将头文件命名为digi_clock.h

2.编译工程和管理工程

对源程序和头文件编辑完成之后，对工程进行编译，编译的方法，是右键单击digi_clock工程，然后在弹出菜单中选择BuildProject，如下图，或者选择Project菜单BuildProject。

编译成功后，在工程下面会出现一个Binaries的目录，其中有一个可执行的文件digi_clock.elf。

编译中出现的错误和警告，IDE会在窗口给出，用户根据系统提供的信息进行修改。

在菜单中，用户还可以对工程一些重要的选项进行设置。

有如下的一些设置：

Properties——主要是管理工程和硬件以及其它工程的关联。

SystemLibraryProperties——管理硬件的特定的设置，比如通信设备，存储器的分配。

RunAs——管理程序是在硬件上运行，还是在指令仿真器环境下运行。

DebugAs——管理是在硬件上调试程序，还是在指令仿真器环境下。

Properties设置

在上图中点击Properties出现下图的窗口，该窗口的为Info页，显示的该工程的一些信息，不用设置，还有其它的页也无须设置，这里重点介绍C/C++Build页，C/C++Indexer页。

在上图中点击C/C++Build，出现下图所示的窗口，在该窗口中，用户关心的选项有Configuration下拉列表框、ToolSettings选项卡。

Configuration下拉列表框选择编译工程时采用调试模式（Debug）还是发布（Release）模式。

不同的模式对应不同的编译器设置，优化级别和调试级别都可能不同，用户也可以自己来设置编译器的优化级别和调试级别，如下图中的ToolsSettings页中的NiosIICompiler的General栏。

选用Release模式能很大程度减小程序空间并提高程序的执行性能。

在上图中点击C/C++Indexer，出现如下图所示的窗口，在该窗口中，用户在AvailableIndexers下拉列表框中，可以选择可用的检索器，这里有三个选项，第一个选项是不使用Indexer；

第二个选项是FastC/C++Indexer；

第三个是FullC/C++Indexer。

各种Indexer的特点也给出了说明。

借助于检索器，用户可以方便地找到程序文件中的相关信息。

SystemLibraryProperties的设置

在工程的弹出菜单中点击SystemLibraryProperties，出现下图的窗口