3 SD卡驱动设计
Nios II软件架构是建立在HAL(Hardware Abstraction Layer)基础之上的。HAL为Nios II的软件开发者提供了操作底层硬件的编程接口。设备驱动驱动程序的编制一般要使用HAL提供的API函数以及C标准库等。HAL提供的功能以及它与底层设备驱动程序之间的关系如图3所示，这种模块化的设计架构可以加速应用程序的开发。使用这种分层的体系架构，HAL层把应用程序和底层硬件驱动程序之间隔离开来，使得应用程序的开发不依赖于底层HAL和硬件的变化，增加了应用程序的可移植性。设计驱动程序最重要的是理解具体SD卡的读写操作的过程，之后是如何和嵌入式操作系统连接起来。在编制好SD卡的驱动程序后，在应用程序中操作SD卡就简单了。所以编制SD卡的驱动在本设计中是重要的一部分。
图3 基于HAL的系统层次结构
结束语
本文基于Nios II实现了对于SD卡的控制，不仅包括硬件设计还包括系统软件设计。传统的系统设计是基于硬核处理器的架构，系统的硬件设计受到了限制。SOPC的设计思想使得片上系统的设计更加灵活，硬件设计的限制因素基本不存在了。在一个FPGA的芯片上几乎可以实现一个整个系统，对于系统的小型化的作用是显着的。本文对基于NiosⅡ的嵌入式系统的设计进行了深入的研究，并在此基础上，设计完成了以ALTEra公司的Cyclone III系列中的EP3C16 FPGA为核心芯片的SOPC开发平台。另外本文在此平台之上，移植了嵌入式操作系统，并在此环境下实现了SD卡的接口设计，因此包括了整个的硬件和软件设计。在系统设计的过程中，分析了Nios II 的Avalon总线的系统架构、SD 卡的通信协议。
