SOPC系统设计入门教程

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前言 目录 第一章 概述 1.1 SOPC的概念 1.2 SOPC系统设计流程 1.2.1 SOPC Builder的设计流程 1.2.2 SOPC Builder的设计阶段 1.2.3 SOPC系统开发流程 1.3 SOPC系统开发环境 1.4 本书中的系统配置 第二章 SOPC系统构架 2. 1 系统模块框图 2. 2 Nios CPU 2.2.1 指令总线主端口 2.2.2 数据总线主端口 2.2.3 缓冲存储器 2.2.4 移位单元 2.2.5 乘法支持 2.2.6 中断支持 2.2.7 Nios片上调试模块 2.2.8 开发环境 2. 3 Avalon总线 2.3.1 基本概念 2.3.2 Avalon总线传输 2.3.3 Avalon三态接口 2.3.4 地址对齐 2. 4 外设IP模块 2.4.1 通用异步串行接口(UART) 2.4.2 可编程并行输入/输出模块(PIO) 2.4.3 定时器 2.4.4 DMA控制器 第三章系统硬件开发 3.1 硬件开发流程 3.2 创建Quartus II工程 3.3 创建Nios系统模块 3.3.1 开始使用SOPC Builder 3.3.2 系统频率 3.3.3 添加CPU和外设模块 3.3.4 指定基地址 3.3.5 生成系统模块 3.3.6 添加符号到BDF中 3.4 编译设计(Compilation) 3.5 编程(Programming) 3.5.1 配置FPGA 3.5.2 用户微控制器 3.5.3 在Nios系统上运行软件 3.6 下载设计到Flash 存储器 第四章系统软件开发 4.1 软件开发流程 4.2 软件开发环境 4.3 文件系统 4.4 软件开发工具 4.4.1 GNUPro工具 4.4.2 Nios OCI调试模块 4.4.3 Nios OCI调试控制台 4.4.4 Nios SDK Shell 4.5 可配置的处理器硬件属性 4.5.1 乘法器 4.5.2 数据和指令高速缓冲器 4.5.3 用户指令 4.5.4 同时执行的多主(Multi-Master)总线结构和DMA 4.5.5 数据和指令高速缓冲器 4.5.6 外设和存储器接口 4.6 Nios SDK 4.6.1 inc目录 4.6.2 lib目录 4.6.3 src目录 4.7 软件开发应用 4.7.1 开始前的准备 4.7.2 打开Nios SDK Shell 4.7.3 编译程序 4.7.4 用insight下载、运行和调试程序 4.7.5 用Nios OCI调制控制台下载、运行和调试程序 4.7.6 重建(rebuild)软件 4.7.7 下载软件到Flash 4.7.8 第三方开发和调试工具 4.8 使用.hexout 4.9 其它的开发板通信和调试方法 4.9.1 GERMS监视器 4.9.2 Insight:GNU调试器 4.9.3 Gprof:GNU Profiler 4.10 Nios SDK Shell提示信息 4.11 在Nios系统中实现中断服务程序(ISR) 4.12 用户自定义指令 4.12.1 用户自定义指令的概念 4.12.2 加速效果 4.12.3 用户自定义指令应用 第五章系统模拟与调试 5.1 软件配置 5.2 模拟设置 5.2.1 存储器初始化 5.2.2 UART外设模拟设置 5.2.3 SOPC Builder模拟设置 5.2.4 通用系统模拟文件 5.3 ModelSim模拟 5.4 模拟结果分析 5.4.1 通过UART外设同GERMS监控程序交互 5.4.2 执行PIO外设操作的C程序 5.5 增加/删除波形图信号 5.6 片外存储器模拟 5.6.1 使用自动产生的存储器模块 5.6.2 指定一个定制模块 5.6.3 定义存储器模块内容 5.7 调试 5.7.1 使用SignalTap II 逻辑分析器 5.7.2 使用SignalProbe 5.7.3 使用Chip Editor 第六章系统设计实例 6.1 建立硬件需求 6.2 创建一个基本的Nios设计 6.3 GDB调试 6.4 添加用户外设 6.5 RTL仿真 6.6 Flash编程 6.7 用户指令和DMA 6.8 MP3播放器 附录1:Nios嵌入式处理器32位指令集 附录2:Nios嵌入式处理器开发板-APEX 20K200E 附录3:Nios嵌入式处理器开发板-Cyclone_1C20 附录4:Nios嵌入式处理器开发板-Stratix_1S10 附录5:Nios嵌入式处理器开发板-Stratix_1S40

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