基于FPGA的可编程SOC设计

第1章 概述

1.1可编程器件及可编程片上系统的发展

1.2Xilinx公司几种适合系统级设计的FPGA

1.3A1tera公司器件简介

1.4FPGA芯片结构举例

1.4.1结构概述

1.4.2输入输出模块

1.4.3配置逻辑模块

1.4.4块存储

1.4.5可编程布线矩阵

1.4.6时钟分配

1.4.7边界扫描

第2章 Xilinx可编程嵌入式系统的组成

2.1片内微处理器软核MicroBlaze和硬核PowerPC

2.1.1片内微处理器软核MicroBlaze

2.1.2片内微处理器PowetPC

2.2片内系统组成及系统总线

2.2.1系统结构

2.2.2片内微处理器硬核PowerPC

2.2.3系统中存储器地址分配

2.3MicroBlaze的几种系统设计方案

2.4常用的IPCoRE及设备驱动

2.4.1普通目的I／O设备

2.4.2外部存储器控制器

2.4.3中断控制器

2.4.4定时器／计数器

2.4.5串行接口控制器

2.4.6用户核模板

2.4.7EDK自由IPCore列表

2.5软件平台及操作系统

第3章 可编程嵌入式系统工具介绍

3.1嵌入式系统工具结构

3.1.1工具结构总览

3.1.2工具流

3.1.3一些有用工具应用

3.2Xilinx平台工作室(XPS)

3.2.1过程支持

3.2.2工具支持

3.2.3项目管理

3.2.4XPS接口

3.2.5平台管理

3.2.6软件应用管理

3.2.7流工具设置和需求文件

3.2.8工具调用

3.2.9.PBD编辑器接口

3.3基本系统创建器

3.4创建周边设备向导

3.4.1调用创建周边设备向导

3.4.2创建新的外围设备

3.4.3引入已存在的周边设备

3.5平台生成器

3.6仿真模型生成器

3.7库生成器

3.8平台指定应用

3.9位流初始化

3.10编程Flash存储器

3.11GNU编译工具

3.12GNU调试工具

3.13Xilinx微处理器调试器

第4章 EDK6.3i使用指南

4.1用BaseSystemBuilder(BSB)建立新的工程

4.2设计实现

4.3在上面的工程中添加一个IP CORE

4.4添加应用软件

4.5设置一个新的软件工程

4.6用IPCreationWizard创建一个用户IP CORE Memory Controller

4.7实现用户IP的UserLogic部分

4.8用IP Creation Wizard调入用户IP Core

4.9加用户IPCore到设计中

4.10设计实现

4.11应用软件

4.12用GNU Debugger调试

第5章 设计实例

5.1设计一个USB设备

5.1.1设计方案

5.1.2片内系统设计流程

5.1.3编写USB设备驱动、应用软件，进行简单的数据传输

5.2基于FPGA的MP3播放器参考设计

5.2.1设计概述

5.2.2系统总体框架及系统功能描述

5.2.3MP3算法

5.2.4详细设计和实现

附录 USB设备固件源程序

(1)MainLoop.C

(2)EPPHAL.C

(3)ISR.C

(4)D12CI.C

(5)CHAP_9.C

(6)PROTODMA.C

(7)USB100.H

(8)MAINLOOP.H

(9)CHAP_9.H

(10)ISR_H

(11)D12CI.H

(12)EPPHAL.H

本书针对Xilinx公司基于FPGA的可编程片上系统，讲解了可编程片上系统的发展、系统的组成，描述了Xilinx片内微处理器软核MieroBlaze及硬核 PowerPC的基本结构，讲解了可编程片上系统开发工具的功能和使用。该系统为设计者提供了丰富的设计手段和各种标准的周边设备控制器，并且提供了这些设备的驱动和调用方式。书中叙述了片内系统硬件设计和软件设计的方法，以及如何进行硬件的验证(仿真)和软件验证(调试)，通过系统中的设计向导按部给出了创建一个带CPU软核的系统设计的设计流程，最后详细列举了两个设计实例。 本书适用于从事硬件系统的开发研究人员，高校、科研院所相关专业的研究生、本科生，以及对该领域感兴趣的计算机爱好者。