高级搜索  |  搜索帮助
浏览此书的还浏览过
购买此书的人还购买过
书  名:基于AXI4的可编程SOC系统设计
  • 作  者: 何宾
  • 出版时间: 2011-09-01
  • 出 版 社: 清华大学出版社
  • 字  数: 463 千字
  • 印  次: 1-1
  • 印  张: 20.5
  • 开  本: 16开
  • ISBN: 9787302262947
  • 装  帧: 平装
  • 定  价:¥39.00
电子书价:¥27.30 折扣:70折 节省:¥11.70 vip价:¥27.30 电子书大小:19.99M
配套资源下载:
  • 名称
  • 说明
  • 权限
  • 文件大小
  • 点击图标下载
  • 图书样章
  • 所有用户
  • 256K
共有商品评论0条 查看评论摘要
内容简介
    本书系统介绍了基于Xilinx公司软核处理器MicroBlaze的可编程片上系统(SOC)设计的原理及典型应用。全书共分11章,内容包括可编程片上系统设计导论、AMBA AXI4协议、MicroBlaze软核处理器结构、MicroBlaze软核处理器接口、可编程片上系统开发平台结构、可编程片上系统描述规范、基于AXI4的可编程片上系统设计流程、Xilinx操作系统及库、基于AXI4的Xilkernel实现、基于AXI4的lwIP实现和基于AXI4的多核处理器系统实现等内容。本书所有资料来自Xilinx公司的技术手册、相关文献和典型应用案例,充分反映了Xilinx公司可编程片上系统的最新技术和应用成果,非常有利于读者尽快掌握这一最新技术。本书将可编程片上系统的基本原理和典型应用相结合,易于读者理解与自学。
本书适合作为计算机与电子信息类专业高年级本科生和研究生的教材及学习参考用书,也可作为从事可编程片上系统设计的工程技术人员的参考用书。
前言
    本书是作者在《片上可编程系统原理及应用》教材的基础上,专门介绍基于AXI4规范和Xilinx软核处理器MicroBlaze实现嵌入式系统应用的高级教程。
  当前,FPGA正越来越广泛地应用在各个领域中。Xilinx公司将专用的嵌入式处理器PowerPC硬核、ARM Cortex-A9 MP硬核和嵌入式处理器MicroBlaze软核嵌入到了FPGA芯片中。这种集成了嵌入式处理器的FPGA芯片被定义成FPGA平台。这种基于FPGA的平台提供了一个灵活的嵌入式解决方案。在这个解决方案中,单个FPGA芯片上提供了大量不同的IP软核和硬核资源。这些固件和硬件可以随时进行升级。这种可编程的结构特点,大大缩短了系统的开发时间,且同一平台能应用在很多领域,提高了平台的资源复用率。
  基于MicroBlaze软核处理器构成的片上系统(SOC)是FPGA在嵌入式系统领域的重要应用,其开放的设计结构和设计平台,有助于设计者更好地理解并掌握可编程片上系统的设计原理、设计方法和设计流程。此外,AXI4规范是世界著名的嵌入式处理器IP核提供商ARM公司和世界著名的可编程逻辑器件提供商Xilinx公司共同制定的下一代SOC的互联标准,该标准的制定将对未来片上系统的发展产生深远的影响。
本书系统介绍了基于Xilinx公司MicroBlaze软核处理器和AXI4  规范的可编程片上系统的原理及实现。全书共分11章,包括可编程片上系统设计导论、AMBA AXI4协议、MicroBlaze软核处理器结构、MicroBlaze软核处理器接口、可编程片上系统开发平台结构、可编程片上系统描述规范、基于AXI4可编程片上系统的设计流程、Xilinx操作系统及库、基于AXI4的Xilkernel实现、基于AXI4的lwIP协议栈实现和基于AXI4的多核处理器系统实现等内容。学习这些内容可以为后续使用嵌入ARM-Cotex A9 MP多核处理器硬核进行可编程片上系统的实践开发打下坚实的基础。
  掌握可编程片上系统设计技术的有效途径是在学习本书基本设计方法的基础上,尽可能多地在硬件平台上进行实际练习和操作,并完成一个完整片上系统的设计。这样读者就能够独立地从事可编程片上系统的设计和开发工作。
  感谢王纲领、刘一民、何军和彭勃,他们分别参与了第7章、第9章、第10章和第11章的编写工作,对相关的设计案例进行了测试,并帮助完成了书中部分表格和插图的绘制工作。同时,还要感谢Xilinx大学计划和美国Digilentinc公司在软件和硬件平台方面给予的大力支持,正是由于他们的大力支持,作者才能及时地将可编程片上系统的最新技术介绍给广大读者。最后,也要感谢清华大学出版社的工作人员,正是由于他们的鼎力支持和帮助,使得作者能在短时间内高质量地完成该书的编写和校对工作。
  虽然作者为本书的编写尽心竭力,但是由于Xilinx的可编程SOC技术发展迅速及作者的知识水平所限,书中一定会存在不足之处,恳请广大读者、同仁对本书提出宝贵的修改意见。

作者
2011年6月于北京

目录
第1章可编程片上系统设计

1.1可编程片上系统

1.1.1软核及硬核处理器

1.1.2可编程片上系统技术发展

1.1.3可编程片上系统技术特点

1.2可编程片上系统设计与优化技术

1.2.1可编程片上系统设计技术

1.2.2通用可编程片上系统优化技术

1.2.3专用可编程片上系统优化技术

1.3Xilinx可编程片上系统芯片

1.3.1Spartan系列FPGA

1.3.2Virtex系列FPGA

1.3.3Zynq-7000系列FPGA


第2章AMBA AXI4协议

2.1AXI协议

2.2AXI4功能

2.2.1AXI4全局信号

2.2.2低功耗接口信号

2.2.3AXI4通道及信号

2.2.4AXI4交易通道的握手信号关系

2.2.5AXI4猝发类型及地址计算

2.2.6AWCACHE和ARCACHE属性

2.2.7AXI互联结构模型

2.2.8用户信号

2.3AXI4-Lite功能

2.4AXI4-Stream功能


第3章MicroBlaze软核处理器结构

3.1MicroBlaze处理器结构框架

3.1.1MicroBlaze存储器结构

3.1.2MicroBlaze浮点单元

3.1.3MicroBlaze流连接接口

3.1.4MicroBlaze流水线结构

3.1.5MicroBlaze特权指令

3.1.6MicroBlaze指令类型

3.2MicroBlaze寄存器

3.2.1通用寄存器

3.2.2特殊寄存器

3.3MicroBlaze虚拟存储器管理

3.3.1实模式

3.3.2虚拟模式

3.4MicroBlaze事件及处理

3.4.1复位

3.4.2硬件异常

3.4.3断点

3.4.4中断

3.4.5用户向量(异常)

3.5MicroBlaze指令和数据缓存

3.5.1MicroBlaze指令缓存

3.5.2MicroBlaze数据缓存

3.6MicroBlaze调试和跟踪


第4章MicroBlaze软核处理器接口

4.1MicroBlaze接口

4.2AXI4接口

4.2.1存储器映射接口

4.2.2流接口

4.3PLB接口

4.4LMB接口

4.5FSL接口

4.6XCL接口

4.6.1XCL接口原理

4.6.2XCL交易

4.7调试接口

4.8跟踪接口

4.9编程接口

4.9.1堆栈规则

4.9.2存储器模型

4.9.3中断和异常句柄


第5章可编程片上系统开发平台

5.1设计流程及EDK工具

5.1.1设计流程

5.1.2EDK工具

5.2平台产生器

5.2.1加载路径

5.2.2输出文件

5.2.3BMM流程

5.3仿真模型产生器

5.3.1仿真库

5.3.2仿真模型

5.3.3输出文件

5.3.4存储器初始化

5.4库产生器

5.4.1加载路径

5.4.2输出文件

5.4.3生成库和驱动

5.5平台规范工具

5.6flash存储器编程

5.6.1flash编程

5.6.2支持的flash硬件

5.6.3编程先决条件

5.6.4编程对话框

5.6.5定制flash编程

5.6.6可操作的特点和方法

5.7GNU编译器工具

5.7.1编译器框架

5.7.2编译器使用及选项

5.7.3MicroBlaze编译器

5.8GNU调试器

5.8.1GDB调试流程

5.8.2MicroBlaze的GDB目标

5.9Xilinx微处理器调试器

5.9.1XMD的使用

5.9.2连接命令选项

5.9.3MicroBlaze处理器目标

5.10系统ACE文件产生器


第6章可编程片上系统描述规范

6.1SOPC描述文件规范

6.2微处理器硬件规范

6.2.1MHS通用硬件规范

6.2.2AXI系统MHS规范

6.3微处理器外设规范

6.3.1MPD语法

6.3.2总线接口

6.3.3IO接口

6.3.4选项

6.3.5参数

6.3.6端口

6.3.7设计考虑

6.4外设分析命令

6.5黑盒定义

6.6微处理器软件规范

6.6.1MSS格式

6.6.2全局参数

6.6.3实例指定参数

6.6.4MDD/MLD指定参数

6.6.5OS指定参数

6.6.6处理器指定参数

6.7微处理器库定义

6.7.1库定义文件

6.7.2MLD格式规范

6.7.3MLD参数描述

6.7.4设计规则检查

6.7.5库产生

6.8微处理器驱动定义

6.8.1驱动定义文件

6.8.2MDD格式规范

6.9Xilinx板描述格式

6.9.1XBD格式

6.9.2属性命令

6.9.3本地参数命令及子属性

6.9.4本地端口命令及子属性

6.9.5使用IO_INTERFACE关联IP

6.9.6使用IO_INTERFACE桥接IP

6.9.7AXI系统XBD格式


第7章基于AXI4可编程片上系统设计流程

7.1工程的建立

7.1.1使用BSP向导

7.1.2新建工程的结构分析

7.1.3使用SDK设计程序

7.1.4使用SDK下载程序

7.1.5使用SDK调试程序

7.2添加AXI IP到硬件设计

7.2.1打开工程

7.2.2添加和配置AXI GPIO外设

7.2.3产生外部GPIO连接

7.2.4使用SDK设计程序

7.2.5使用SDK下载程序

7.2.6应用程序分析

7.3定制并添加AXI IP到系统

7.3.1打开工程

7.3.2产生AXI外设模板

7.3.3创建AXI外设

7.3.4添加和连接AXI外设

7.3.5导入硬件设计到SDK工具

7.3.6添加定制IP核软件驱动到设计

7.3.7使用SDK编写IP核应用程序

7.3.8修改程序的运行空间

7.3.9分析汇编目标文件

7.4中断控制器及中断服务程序的设计

7.4.1添加定时器和中断控制器

7.4.2编写中断服务程序

7.4.3修改链接脚本

7.4.4设计验证

7.5软件和硬件协同调试

7.5.1打开工程

7.5.2例化AXI ChipScope核

7.5.3启动SDK软件调试器

7.5.4启动ChipScope Pro硬件调试器

7.5.5执行H/S验证


第8章Xilinx操作系统及库

8.1Xilinx微核结构

8.2LibXil标准C库

8.3板级支持包

8.3.1MicroBlaze处理器API

8.3.2Xilinx硬件抽象层

8.4Xilkernel核

8.4.1Xilkernel构成

8.4.2建立Xilkernel应用程序

8.4.3Xilkernel处理模型

8.4.4Xilkernel调度模型

8.4.5POSIX接口

8.4.6Xilkernel API接口

8.4.7存储器保护

8.4.8系统初始化

8.4.9Xilkernel定制

8.5LibXil库

8.5.1LibXil FATFS

8.5.2LibXil MFS

8.5.3LibXil flash

8.5.4LibXil lsf


第9章基于AXI4的Xilkernel实现

9.1系统硬件平台构建

9.2Xilkernel操作系统构建

9.3应用程序进程的实现原理及方法

9.3.1shell.c应用程序

9.3.2信号量实现方法

9.3.3消息实现方法

9.3.4定时器实现方法

9.3.5井字游戏实现方法

9.3.6互斥实现方法

9.3.7动态优先级实现方法

9.3.8按键中断实现方法


第10章基于AXI4的lwIP协议栈实现

10.1lwIP协议栈

10.1.1建立硬件系统

10.1.2建立软件系统

10.1.3软件API

10.2系统硬件平台构建

10.3系统软件平台设计

10.3.1系统软件平台的自动生成

10.3.2BSP的相关设置分析

10.3.3应用程序关键代码分析


第11章基于AXI4的多核处理器系统实现

11.1设计原理

11.2硬件平台搭建

11.2.1添加第二个软核处理器

11.2.2添加处理器间的共享资源

11.2.3完成端口连接

11.2.4完成新添加资源的地址空间分配

11.3软件应用程序设计

11.3.1建立应用程序

11.3.2应用程序分析

11.4系统调试和测试


Copyright(C)清华大学出版社有限公司,All Rights Reserved 京ICP备10035462号 联系我们