2026年,想用一块Intel(Altera)的Cyclone 10 LP FPGA完成‘基于Nios II软核的嵌入式网络数据记录仪’的毕设,在实现UDP/TCP协议栈、SD卡文件系统和数据压缩时,如何合理划分软核处理器(Nios II)和硬件逻辑(Verilog)的任务以优化系统性能?
毕业设计打算做一个嵌入式数据记录仪,用Cyclone 10 LP FPGA,通过以太网接收数据,处理后存入SD卡。计划用Nios II软核跑嵌入式系统(如FreeRTOS)来处理网络协议栈(LWIP)、文件系统(FATFS)和数据压缩算法(如LZ77)。但担心软核性能不够,导致吞吐量低。请问如何评估哪些任务适合用硬件逻辑实现(比如用Verilog写一个专用的数据包解析器或压缩加速器)?软硬件之间通过什么接口(如Avalon-MM)通信效率高?在资源有限的低功耗FPGA上,如何平衡软核频率、逻辑资源消耗和系统实时性?有没有类似的设计参考?