内容简介 本书介绍Xilinx公司的嵌入式集成开发平台EDK工具组的使用方法,FPGA内嵌CPU核——软核Microblaze和硬核PowerPC405,以及使用这些CPU核与.Xilinx提供的多种外设IP核进行嵌入式设计的流程与方法。引导读者熟悉EDK开发环境,以较小代价快速进入片上系统开发的广阔天地。 本书以Xilinx公司的技术资料为基础,深入浅出地阐述了EDK工具组中各组成工具的使用方法,彼此间的分工与联系,EDK工具组与ISE工具组的协同开发技巧,以及必要的第三方工具配合方法,为读者展现了一个完整的基于.EDK的FPGA嵌入式开发流程。既可作为学习Xilinx嵌入式开发的入门指导书,也可作为设计参考手册。 本书附带一张光盘,包含了作者为本书编写的若干实验程序,内容由浅入深,从基础结构设计到嵌入式Linux移植等多个方面。每个程序都包括完整的源码、所有中间生成文件以及硬件烧录文件,均已经过作者的验证,可直接运行。 本书可供电子工程、通信、计算机、自动控制等专业内从事硬件设计、系统开发、嵌入式设计的工程技术人员和教师阅读参考,也可作为相关专业高年级本科生和研究生的教材。 | |
目录 伸缩显示: [弹出查看] 序 前言 第1章绪论 1.1嵌入式系统发展趋势 1.2基于XILINXFPGA设计嵌入式 ‘产品的优势 1.3如何阅读本书 第2章Xilinx公司新型FPGA结构 2.1Spartan-3系列FPGA 2.1.1Spartan-3型FPGA 2.1.2Spartan-3E型FPGA 2.1.3Spartan-3L型FPGA 2.1.4Spartan-3A型FPGA 2.2Virtex-4型FPGA结构 2.2.1CLB结构 2.2.2DCM结构 2.2.3PMCD结构 2.2.4局部时钟网络 2.2.5IO特性 2.3Virtex-5型FPGA结构 2.3.1CLB逻辑架构 2.3.2时钟资源 2.3.3其他资源优势 第3章Microblaze处理器结构 3.1Microblaze逻辑结构 3.2Microblaze总线结构 3.2.1Microblaze的OPB总线 3.2.2Micmblaze的LMB总线 3.2.3Micmblaze的FSL总线 3.3Mieroblaze的寄存器结构 3.3.1通用寄存器组 3.3.2特殊功能寄存器组 第4章PowerPCA05处理器核 4.1PowerPC405总体结构 4.2PowerPC405核的总线与控制器 4.2.1OCM控制器 4.2.2APU控制器 4.2.3PLB总线 4.3寄存器结构 4.3.1通用寄存器 4.3.2特殊寄存器 第5章嵌入式设计的FPGA配置 5.1传统配置和嵌入式设计配置 5.2SPI/BPIFLASH加载原理 5.2.1FPGA和SPIFLASH的连接 5.2.2复用SPIFLASH 5.2.3复用BPIFLASH 5.2.4SPIFLASH+通用FLASH 5.3混用并行FLASH加载原理 5.4基于SystemACE的加载 方式原理 5.4.1SysteACE技术简介 5.4.2SysteACE的构成 5.4.3ACE控制器的连接电路 5.4.4ACE控制器的时序 5.4.5ACE控制器的内部寄存器 第6章Xilinx的XPS和SDK开发环境 6.1PlatfcItinStudio8.1工具套件简介 6.2XPS使用的特殊文件 6.2.1XMP文件结构 6.2.2MHS文件结构 6.2.3MSS文件结构 6.2.4UCF文件结构 6.2.5CMD文件结构 6.3XPS的图形界面 6.3.1XPS的窗口一 6.3.2XPS的菜单 6.4软件调试图形界面 6.4.1软件调试图形界面的窗口 6.4.2软件调试图形界面的菜单 6.5SDK图形界面 6.5.1SDK图形界面的窗口 6.5.2SDK图形界面的菜单 第7章EDK工程设计流程 7.1设计流程图 7.2建立一个简单的Microblaze 工程 7.2.1构建基本硬件结构 7.2.2连接所有组件 7.2.3生成硬件比特流文件 7.2.4分析报告和日志 7.2.5编译相关测试应用软件 7.2.6下载设计到目标板 7.3建立一个简单的PPC405工程 7.3.1构建基本硬件结构 7.3.2连接所有组件 7.3.3其他步骤 7.4使用SDK建立应用软件工程 7.4.1创建C语言工程 7.4.2添加和调试源代码 7.4.3运行程序和分析统计信息 7.4.4向XPS加入调试后的应用软件工程 第8章仿真和调试 8.1仿真技术简介 8.2使用MOdelsim工具仿真嵌入式设计 8.2.1Modelsim工具简介 8.2.2生成Modelsirn嵌入式仿真库 8.2.3设置Modelsim嵌入式仿真环境 8.2.4Testbench初步 8.2.5仿真一个简单的嵌入式设计 8.2.6使用第三方仿真核仿真复杂嵌入式设计 8.3使用XM工具调试嵌入式软件 8.3.1XMD工具的基本命令 8.3.2使用XMD工具 8.3.3使用XMD命令行界面 8.3.4使用图形调试界面基本流程 第9章ISE工具和EDK工具协作设计 9.1ISE工具简介 9.2在ISE工具中添加处理器结构 9.3输出EDK设计到ISE 第10章定制与添加外设 10.1IP核简介 10.2EDK提供的IP核 10.3添加EDK提供的IP核 10.3.1添加SPI接口核 10.3.2添加SystemACE接口核 10.4使用IPIF接口定制IP核 10.4.1生成OPB总线上的新外设 10.4.2添加用户逻辑代码 10.4.3输入IP核到EDK工程 10.4.4验证生成的IP核 10.5完全定制IP核 10.5.1构建用户逻辑 10.5.2编写功能文件 10.5.3输入IP核 10.5.4验证IP核 第11章使用ChipSCOpePro调试设计 11.1ChiPscopePro简介 11.2在EDK中可使用的 Chil9scopecore 11.2.1Chipscope—icon原理 11.2.2Chipscope—ila原理 11.2.3Chipscope—opb一iba原理 11.2.4Chipsoope-plb-iba原理 11.2.5Chipscope—vio原理 11.3在设计中添加和配置ChiPscopecore 11.3.1在设计中添加和配置ICON核 11.3.2在设计中添加和配置ILA核 11.3.3在设计中添加和配置IBA核 11.3.4在设计中添加和配置VIO核 11.4通过Analyzer调试嵌入式设计流程 11.4.1调试前的准备工作 11.4.2连接Analyzer工具与目标板 11.4.3使用Analyzer观察ILA信号 11.4.4使用Analyzer观察IBA信号 11.4.5使用Analy观察VIO信号 第12章用于FPGA的嵌入式操作系统 12.1嵌入式操作系统发展历程 12.2嵌入式操作系统分类与选型原则 12.3嵌入式Linux操作系统 12.4VxWOrks操作系统 12.5Nucleus操作系统 第13章EDK软件库 13.1LibXilNet库 13.2LibXllFile库 13.3LibXilFATFileSystem(FATfs)库 13.4LibXilMemoryFileSvstem(MFS)库 13.5LwIP库 13.6LibXilDrivers库 第14章基于StancIaIone的软件设计 14.1应用软件工程的组成 14.1.1代码文件 14.1.2编译与连接选项设置 14.1.3连接文件的结构 14.1.4软件平台设置与生成BSF库文件 14.2Microblaze的BSP 14.2.1中断操作类 14.2.2异常操作类 14.2.3指令缓存操作类 14.2.4数据缓存操作类 14.2.5FSL总线接口宏 14.2.6寄存器操作宏 14.3POwerPC405的BSP 14.3.1启动代码 14.3.2缓存操作类 14.3.3异常操作类 14.3.4文件操作类 14.3.5内存操作类 14.3.6计时器操作类 14.3.7FSL总线接口宏 第15章基于Xilkernel的软件设计 15.1Xilkernel简介 15.2Xilkernel的API函数 15.2.1线程管理类 15.2.2信号灯类 15.2.3消息队列类 15.2.4共享内存类 15.2.5互斥锁类 15.2.6动态缓冲内存管理类 15.2.7软件计时器类 15.3Xilkemel的开发流程 15.3.1构造硬件结构 15.3.2设置软件平台 15.3.3代码分析 15.4生成文件系统并验证设计 第16章移植MontavistaLinux 16.1MontavistaLinux简介 16.2构建基于MontavistaLinux的交叉编译环境 16.3构造基于PowerPCA05的硬件系统 16.4生成基于MontavistaLinux的BSP 16.5给MontavistaLinux内核打补丁 16.5.1补丁文件解析 16.5.2操作步骤. 16.6定制和编译MontavistaLinux内核 16.7基于RAM方式启动MontavistaLinux 16.8通过SystemACE固化MontavistaLinux内核 16.9MontavistaLinux移植中容易出现的错误 16.10通过网络获得MontavistaLinux帮助资源 附录 附录A常用逻辑符号对照表 附录B本书常用英文缩略语中 英文对照表 参考文献 伸缩显示: [弹出查看] |
用户1003241 2008-3-12 22:11