1 引言
传统的外设操作使用I/O接口方式，在硬件工程中，需要设计与外设相连的I/O接口，在软件工程中，需要用户编写I/O接口程序对外设进行初始化，设置相应的外设寄存器，这样的工作在每次新建一个工程后，都得重复进行，因此增加了开发的成本。
利用Altera公司提供的Component Editor工具可以设计符合时序要求的外设接口，并且可以将用户开发驱动程序与Nios II HAL（硬件抽象层）系统库集成在一起，形成Nios II的接口组件，在系统生成的时候，对外设进行初始化设置。这样在建立新工程时，只需将接口组件添加到系统就可以了，对组件的访问也变得轻松，使得代码可重复利用。
Nios II HAL系统库是一个轻量级实时环境，提供一个组件驱动接口，使得程序与底层硬件通信。HAL API（应用程序接口）与ANSI C标准库集成在一起，允许用户通过类C库函数访问设备和文件，例如printf()、fopen()和fwrite()等，这样其他开发者无需知道底层硬件结构就可以对组件进行操作。
2 硬件设计
在SOPC Builder中打开Component
Editor，在HDL Files标签下添加硬件描述语言编写的文件，将其设定为顶层模块，该文件描述了组件与Avalon总线的接口以及组件与液晶屏的接口，系统自动对文件进行分析和模拟。
点击Signals标签，系统自动读取硬件描述语言文件中的信号，用户只需设置接口信号和信号类型。接口信号包括主端信号和从端信号，主端信号与Avalon总线相连，包括iDATA、iADDRESS、iWR_N和iCS_N等，信号类型依次为writedata、address、write_n和chipselect_n等，从端信号与LCD相连，包括LCD_DATA、LCD_ADDRESS、LCD_RD_N、LCD_WR_N和LCD_CS_N等，信号类型均为export。
从端信号与主端信号的连接用硬件描述语言描述：
assign LCD_DATA = iDATA;
assign LCD_ADDRESS = iADDRESS;
assign LCD_RD_N = 1;
assign LCD_WR_N = iWR_N;
assign LCD_CS_N = iCS_N;
由于始终对液晶屏进行写操作，不进行读操作，所以信号LCD_RD_N置1。
点击Interfaces标签，将接口设置为从类型，地址选择Registers类型，Avalon Slave Timing可以设置接口的时序，如图1所示。
图1 液晶屏写时序
点击SW Files标签，添加系统所需要的文件，包括两个头文件，一个C文件，选择文件类型，将它们包含在不同的文件夹下，这样就可以通过标准的C语言函数来访问组件了。
最后一步点击Component Wizard，为组件取名，点击Finish完成设计。
3 软件设计
组件生成后，组件文件夹的结构如图2所示。
图2 液晶屏接口组件