FPGA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理與實(shí)踐

內(nèi)容概要

　　《FPGA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理與實(shí)踐》的目的是向讀者介紹平臺(tái)FPGA的系統(tǒng)開發(fā)。它主要關(guān)注的是嵌入式系統(tǒng)，但是也可以作為構(gòu)建自定義計(jì)算系統(tǒng)的通用指南。本書描述了指導(dǎo)平臺(tái)FPGA系統(tǒng)開發(fā)的硬件、軟件以及一系列設(shè)計(jì)原理的基本技術(shù)。指導(dǎo)讀者系統(tǒng)地和有創(chuàng)造性地應(yīng)用這些原理構(gòu)建專用的嵌入式系統(tǒng)架構(gòu)。同時(shí)也特別關(guān)注了免費(fèi)開源軟件，以提高生產(chǎn)率。

書籍目錄

第1章 簡介
　1.1 嵌入式系統(tǒng)
　1.1.1 嵌入式系統(tǒng)和通用計(jì)算機(jī)
　1.1.2 硬件、軟件和fpga
　1.1.3 執(zhí)行模型
　1.2 設(shè)計(jì)的挑戰(zhàn)
　1.2.1 設(shè)計(jì)生命周期
　1.2.2 成功的度量
　1.2.3 成本
　1.3 平臺(tái)fpga
　1.a 光譜儀示例
　1.a.1 場(chǎng)景
　1.a.2 兩種解決方案
　1.a.3 討論
　1.b 平臺(tái)fpga工具鏈簡介
　1.b.1 xilinx platform studio入門
　1.b.2 使用xilinx平臺(tái)工作室
　習(xí)題
　參考文獻(xiàn) 　
第2章 目標(biāo)
　2.1 cmos晶體管
　2.2 可編程邏輯器件
　2.3 現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列
　2.3.1 函數(shù)發(fā)生器
　2.3.2 存儲(chǔ)元件
　2.3.3 邏輯單元
　2.3.4 邏輯塊
　2.3.5 輸入/輸出塊
　2.3.6 特殊用途功能塊
　2.4 硬件描述語言
　2.4.1 vhdl
　2.4.2 verilog
　2.4.3 其他高級(jí)hdl
　2.5 從hdl到配置位流
　2.a xilinx virtex 5
　2.a.1 查找表
　2.a.2 slice
　2.a.3 可配置邏輯塊
　2.a.4 塊ram
　2.a.5 dsp slice
　2.a.6 選擇i/o
　2.a.7 高速串口收發(fā)器
　2.a.8 時(shí)鐘
　2.a.9 powerpc 440
　2.b xilinx集成軟件環(huán)境
　2.c 創(chuàng)建和生成自定義ip
　2.c.1 xilinx核生成器
　2.c.2 創(chuàng)建/導(dǎo)入外設(shè)向?qū)?br />　2.c.3 硬核項(xiàng)目目錄
　習(xí)題
　參考文獻(xiàn)
第3章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
　3.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的準(zhǔn)則
　3.1.1 設(shè)計(jì)質(zhì)量
　3.1.2 模塊和接口
　3.1.3 抽象和狀態(tài)
　3.1.4 內(nèi)聚和耦合
　3.1.5 設(shè)計(jì)可重用元件
　3.2 控制流圖
　3.3 硬件設(shè)計(jì)
　3.3.1 平臺(tái)fpga的起源
　3.3.2 平臺(tái)fpga元件
　3.3.3 完善平臺(tái)fpga系統(tǒng)
　3.3.4 裝配自定義計(jì)算核
　3.4 軟件設(shè)計(jì)
　3.4.1 系統(tǒng)軟件選項(xiàng)
　3.4.2 根文件系統(tǒng)
　3.4.3 交叉開發(fā)工具
　3.4.4 監(jiān)視器和引導(dǎo)程序
　3.a 平臺(tái)fpga架構(gòu)設(shè)計(jì)
　3.a.1 關(guān)聯(lián)xilinx edk
　和ibm核
　3.a.2 構(gòu)建基本系統(tǒng)
　3.a.3 增強(qiáng)基本系統(tǒng)
　3.a.4 xps項(xiàng)目文件
　3.a.5 實(shí)踐示例：浮點(diǎn)加法器
　3.a.6 基本系統(tǒng)
　3.a.7 創(chuàng)建和導(dǎo)入外設(shè)向?qū)?br />　3.a.8 核發(fā)生器
　3.a.9 用戶邏輯
　3.a.10 修改硬核項(xiàng)目文件
　3.a.11 基本系統(tǒng)的硬核連接
　3.a.12 測(cè)試系統(tǒng)
　3.b 嵌入式gnu/linux系統(tǒng)
　3.b.1 unix文件系統(tǒng)的組織
　結(jié)構(gòu)
　3.b.2 配置軟件和工具
　3.b.3 交叉開發(fā)工具和庫
　3.b.4 交叉編譯linux
　3.b.5 建立根文件系統(tǒng)
　3.b.6 在ml510開發(fā)板上啟動(dòng)
　linux
　習(xí)題
　參考文獻(xiàn)
第4章 劃分
　4.1 劃分問題概述
　4.1.1 配置簡檔表
　4.1.2 性能分析
　4.1.3 實(shí)際應(yīng)用
　4.2 劃分問題的分析法解決方案
　4.2.1 基本定義
　4.2.2 期望性能增益
　4.2.3 資源的考慮
　4.2.4 分析方法
　4.3 通信
　4.3.1 調(diào)用/協(xié)調(diào)
　4.3.2 狀態(tài)轉(zhuǎn)移
　4.4 實(shí)踐問題
　4.4.1 分析問題
　4.4.2 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
　4.4.3 操作特征大小
　4.a 使用gprof調(diào)試
　4.b linux內(nèi)核
　4.b.1 內(nèi)核模塊
　4.b.2 地址空間
　4.b.3 應(yīng)用程序視圖
　4.b.4 字符型設(shè)備驅(qū)動(dòng)器
　4.b.5 總結(jié)
　習(xí)題
　參考文獻(xiàn)
第5章 空間設(shè)計(jì)
　5.1 并行的原理
　5.1.1 并行粒度
　5.1.2 并行度
　5.1.3 空間組織結(jié)構(gòu)
　5.2 確認(rèn)并行性
　5.2.1 排序
　5.2.2 依賴性
　5.2.3 一致依賴向量
　5.3 平臺(tái)fpga的空間并行
　5.3.1 fpga硬核中的并行
　5.3.2 fpga設(shè)計(jì)中的并行
　5.a 有益于空間設(shè)計(jì)的vhdl
　探討
　5.a.1 常量和類屬
　5.a.2 用戶定義類型
　5.a.3 生成語句
　5.a.4 設(shè)計(jì)約束
　5.b 調(diào)試平臺(tái)fpga設(shè)計(jì)
　5.b.1 仿真
　5.b.2 軟件可訪問寄存器
　5.b.3 xilinx chipscope
　習(xí)題
　參考文獻(xiàn)
第6章 帶寬管理
　6.1 均衡帶寬
　6.1.1 kahn處理網(wǎng)絡(luò)
　6.1.2 同步設(shè)計(jì)
　6.1.3 異步設(shè)計(jì)
　6.2 平臺(tái)fpga帶寬技術(shù)
　6.2.1 片上和片外存儲(chǔ)器
　6.2.2 流式儀表數(shù)據(jù)
　6.2.3 實(shí)際問題
　6.3 可擴(kuò)展性設(shè)計(jì)
　6.3.1 可擴(kuò)展性約束
　6.3.2 可擴(kuò)展性解決方案
　6.a 片上存儲(chǔ)器訪問
　6.a.1 fifo
　6.a.2 塊ram
　6.a.3 本地鏈接接口
　6.b 片外存儲(chǔ)器訪問
　6.b.1 可編程i/o
　6.b.2 中央dma控制器
　6.b.3 總線主控裝置
　6.b.4 本地端口接口
　習(xí)題
　參考文獻(xiàn)
第7章 外圍世界
　7.1 點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信
　7.1.1 rs-232串口通信協(xié)議
　7.1.2 其他低速通信
　7.2 互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)通信
　7.2.1 概念
　7.2.2 應(yīng)用程序接口
　7.2.3 高層協(xié)議
　7.2.4 操作系統(tǒng)配置
　7.a 高速串口通信
　7.a.1 rocket io
　7.a.2 aurora示例
　7.a.3 本地鏈接接口
　7.a.4 時(shí)鐘修正
　7.a.5 誤差測(cè)試
　7.a.6 環(huán)回
　7.b 低速通信
　7.b.1 生成硬件基本系統(tǒng)
　7.b.2 設(shè)計(jì)測(cè)試
　習(xí)題
參考文獻(xiàn)
術(shù)語表

圖書封面

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