小插曲：我和Nios II的故事

想必学习Altera家FPGA的小码农们都会有一个共同的困扰吧，那就是Nios II该不该学的问题。这个问题说白了，就是学Nios II到底有没有用。观点1、无用论，常常会听FPGA群里的某位前辈说道，目前市场上用Nios II做产品的几乎没有，学了压根没用；观点2、Nios II属于嵌入式软核，使用C语言代码编程，简化了系统设计的复杂度。
关于Nios II的讨论虽然有以上两种观点，但是实际上，支持观点1的人数绝对明显多于观点2的人数。在此，先暂时不表明我个人的观点，我们先来分析一下FPGA系统的常规设计结构。
FPGA系统，顾名思义，其核心是一块FPGA芯片。但是光有这么一块芯片是不可能满足系统设计的要求的。我们还需要其他子模块，他们与FPGA共同组成一个系统。常见的子模块有：电源转换模块（供电模块），下载模块，数码管，LED灯等等。我们不可能一一说全，但是我们可以大致将这些模块分为几类，至于电源模块，下载模块和其他不涉及到编程设计的模块不算在这些分类里面。

从图中，可以看到5个模块类型。一休哥与FPGA接触了1年多，所完成的FPGA项目中，也难逃出这些模块。

• 传感器模块：摄像头，AD等；
• 存储模块：SRAM、SDRAM和DDR等；
• 显示模块：VGA接口、HDMI接口、数码管和LED等，DA和蜂鸣器也属于这类；
• 通信模块：USB系列，以太网系列和串口等；
• 算法模块：信号处理类，图像处理类等。

可以说，我们学习FPGA，就是学习用FPGA来控制上述5类模块。这也是我们学习FPGA的目的，和难点所在。其中，关于存储模块的使用是非常重要的一点，因为FPGA芯片本身的内存资源十分有限，因此我们需要借助片外的存储器来完成存储操作。自然而然的，当FPGA系统的规模越大，FPGA需要实时处理和存储的数据量也就越多，存储模块的使用就显得格外重要了。
举一个简单的例子，使用VGA显示一副图片（也就是我上一个帖子中所讲的），在那个例子中，我们没有用到片外存储芯片，使用的是FPGA片内的内存资源。由于可用的资源太少，我们只显示了一副174*179的8bit图片。自然的，那么问题来了，我们想要显示更大分辨率的，颜色更丰富的图片该怎么办呢？
①使用SDRAM呀，再接一个分辨率大颜色深度高的摄像头，来一个实时传输图片数据给FPGA，由于摄像头的数据输入速率和VGA显示的数据读取速率有很大不同，需要让FPGA用SDRAM来缓存摄像头的数据，然后让VGA来读取SDRAM中缓存的数据。再给SDRAM来一个乒乓存储的操作，结果是相对完美的，解决这一问题了。
可是，大家有没有想过这一问题，上述过程的代码量是较为庞大的，而且Altera没有提供关于SDRAM的控制代码，可以说，我们需要几乎百分百的编程代码，不容丝毫马虎。所以这个工程量对于刚入门的小白来说是巨大的，目前网络上也涌现了大批SDRAM的控制代码，这些都是十分宝贵的资料，但是由于SDRAM的操作较为复杂，想完全理解SDRAM，实现SDRAM的控制，大家还需要花较长的时间刻苦学习。（题外话，一休哥以后也会讲述SDRAM的控制原理和代码哦，先提前预告下~）
②如果想暂时绕开SDRAM的控制该如何做呢。答案还是Altera。Altera虽然没有提供SDRAM控制的Verilog代码，但是在Nios II中有一个操作十分简单的SDRAM控制器IP核。因此我们可以通过Nios II来间接控制SDRAM，我个人认为，这是Nios II最具有吸引力的一个优点。
讲到这里，我也要表明我对文章开始的那个问题的个人见解了。如果你是Altera家FPGA的学习者，但是你还没有接触过Nios II，那么很遗憾，没有调查就没有发言权，你还不能发表观点；如果你学过一点Nios II，会使用PIO IP核来完成一些简单的操作，如点亮LED灯、数码管。那么也很抱歉，你还没有掌握Nios II真正的精髓所在——自定义IP核；讲真，只有当你学会了如何自定义IP核时，你才算真正了解Nios II，到了那个时候，你才算有资格，有能力说出你的有价值的观点。
学Nios II到底有没有用，这是一个个人的问题。什么叫有用? 我认为应该指的是有没有价值。这种价值不是货币，没有无法统一度量。有没有价值取决于每个人的价值观（需要通过更丰富的工作经验来提升个人的价值观）。所以…，你觉得没用就没用，我觉得有用就有用。

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