NIOS II EPCQ FLASH启动过程要点 NIOS II BOOT LOADER/COPIER

从EPCQ FLASH启动nios,并自动运行应用程序(以hello_world为例)，按照bootloader(altera称之为boot copier)是否为自定义的，分为两种方法：

一，bootloader不是自定义的，是通过nios SBT软件自动生成的，该方法即 intel altera Embedded Design Handbook中5.2.3.4所述方法。 

二，由于需要在多个应用程序之间跳转，或者在多个应用程序之间选择某一个镜像启动，因此修改bootloader的.c文件，自定义boot loader，并指定多个应用程序镜像地址。该方法可在Embedded Design Handbook 5.3章节基础上修改而来。

NIOS II启动流程

上电后，硬件sof首先完成配置，将NIOS软核CPU及其外设，还有逻辑设计IP等硬件电路在FPGA内配置完毕。随后，跳转到QSYS搭建过程中为CPU指定的reset地址，执行该地址内的代码。该地址通常存放着bootloader文件，格式为hex。方法一中，该地址在QSYS中设置为epcq controller (此处存疑，bootloader是存放在epcq flash中，还是存放在epcq controller ip 核的片上ROM中，看文档似乎是在flash中，那片上ROM的作用是什么？)。方法二中，该地址被设置为onchip ram1(QSYS系统中添加了2个on chip ram组件)。执行bootloader时，根据bootloader的设计，bootloader程序到指定的flash地址去拷贝应用程序的镜像，到onchip ram2，然后跳转到onchipram2执行应用程序代码。至于拷贝多少？拷贝到何处？应用程序的头若干字节存放了这两个信息。

方法一介绍（该方法尚未实验）

1.QSYS搭建系统时，cpu reset地址指向epcq controller。上电完成sof硬件配置后，系统跳转至epcq flash的0X1E00000地址，执行bootloader，该bootloader到紧随其后的某flash地址，复制应用程序镜像，到onchipram的系统地址。是否要复制到onchipram,onchipram的地址在何处，都在hello_world软件工程的bsp editor 中 的linker script中设置。

2.最终烧录进epcq的是jic文件，jic = rtl.sof+hex. hex = bootloader+hello_world。hex文件可在hello world工程中，选中hello world文件夹，右键make target->build->mem->ini_generate生成。烧录时，sof文件地址为0，hex文件地址为0x1e00000e.

方法二介绍

1.qsys中添加两个onchip ram.ram1存放运行bootloader,ram2存放运行hello world.

2.新建bootloader软件工程，修改Embedded Design Handbook 5.3例程的源代码advanced_boot_copoier.c，替换读epcq函数，并将boot_image直接指定为1，不让程序检验应用程序镜像头。bsp linker script 中，heap text stack等均设置为onchipram1.

3.编译bootlaoder工程，并make target，得到几个hex，将onchipram1.hex及相关的memini,qip,.spd,添加进quartus工程中，全编译，生成的sof文件，包含了bootloader，会在配置硬件sof时，将boot loader初始化进onchipram1中。

4.qsys中，cpu从onchipram1 reset. 

5.新建hello world工程，bsp editor linker script中，可设置的均设置为onchip ram2。

6. nios command shell 中，将hello world.elf转换为hex

7.最终烧录jic，jic = sof(with bootloader) + hex。hex仅含hello world.添加hex时，选择relative adress(4000000)，big endian.绝对地址应为4300000.advanced_boot_copoier.c中hello world镜像地址也应为0x4300000。

8烧录jic，断电重启，看led灯，得知进入bootlaoder,打开nios command shell,执行nios2-terminal,串口打印bootloader的复制镜像，跳转等信息，并打印hello world,led灯也相应地亮灭。说明跳转进了应用程序。(为何不打开串口，就不自动跳转？因为我的bootloader中使用了printf函数库，导致jtag uart没有打印信息时，bootloader会停止，可以不用printf函数，改用my_jtag_write()函数，原始版本的bootloader是没用printf函数的，或者在bootloader内取消JTAG_UART)。

9.调试方法：sof不含bootloader时，flash中可烧录sof(without bootloader)+hello_world.hex。然后在eclipse bootloader界面，以debug方式，运行bootlaoder，使其实行拷贝，跳转等动作，启动helloworld应用。同样，flash中仅正确位置(0x4300000)有hello world.hex，也可通过jtag烧录sof(with bootloader),然后就会自动运行应用程序(或者打开串口后会执行)。