基本信息
作者：徐敏等著
封面叢書名：中國電子學會嵌入式專家委員會推薦叢書
出版社：北京航空航天大學出版社
ＩＳＢＮ：9787811241952
出版時間：2008-03-01
版次：1
頁數：246
裝幀：平裝
開本：16開
所屬分類：圖書>計算機與網際網路>軟體工程及軟體方法學
內容簡介
《開源軟核處理器OpenRisc的SOPC設計》介紹基於原始碼開放的OpenRisc1200（以下簡稱OR1200）軟核處理器的SOPC設計方法。《開源軟核處理器OpenRisc的SOPC設計》分為兩部分，第一部分介紹OR1200軟核處理器的架構和配置、Wishbone匯流排的標準及OR1200軟核處理器軟硬體開發環境的建立；第二部分以具體實例說明如何使用OR1200軟核處理器完成嵌入式設計，其中包括：調試接口的實現、OR1200控制片記憶體儲器和I／O、串口、SDRAM、外部匯流排、乙太網、LCD及SRAM；另外還介紹如何在OR1200上運行嵌入式Linux，並針對第二部分給出部分原始碼。
精彩書摘
SoC（SystemonChip）稱為片上系統，它是指將一個完整的產品的功能集成在一個晶片上，SoC中包括微處理器、DSP、存儲器（ROM、RAM、Flash等）、匯流排以及I／O，甚至可以包括AD／DA、鎖相環等。積體電路和系統達到什麼程度才算是SoC，並沒有嚴格的規定。片上使用IP（IntellectualProperty）核是構建SoC的重要步驟，IP核即智慧財產權核或者智慧財產權模組，IP核在功能上已經設計並得到驗證，而且可以重複使用。當要推出新產品時，SoC開發人員可以將原來使用過的IP核移植到新的系統中，或者只修改一小部分電路就可以滿足新的設計要求；利用IP核的重複使用可以縮短新產品的開發周期，降低開發難度。
對於經過驗證又可批量套用的系統晶片，可以做成專用積體電路（ASIC）而大量生產。而對於小批量套用就面臨著高投資、高風險，這樣無法被中小企業、研究所以及大專高校等採用。在這樣的情況下，Altera公司於2000年首先提出了SOPC的概念。SOPC是基於FPGA的可重構的SoC，嵌入在FPGA晶片上的系統組件，如微處理器、ROM／RAM、匯流排、I／0等模組，都可以根據設計需要進行靈活的修改，因此，SOPC是靈活的、高效的SoC解決方案。工程師們可以自由地發揮想像力，開發出更具特色的嵌入式產品。
部分目錄
第1章SOPC及常用軟核處理器概述
1.1從SoC到SOPC
1.3常用軟核處理器概述
1.2.1LEON系列
1.2.2Altera公司的NiosII
1.2.3OpenCores組織的OpenRisc系列
第2章OR1200軟核的配置
2.1OR1200軟核的架構
2.2OR1200軟核的組成
2.3OR1200軟核的配置
第3章Wishbone片上匯流排
3.1Wishbone匯流排概述
3.2Wishbone匯流排信號和時序
3.2.1Wishbone匯流排信號
出書背景
隨著積體電路工藝和電子技術的不斷發展，數字積體電路經歷了從電子管、電晶體、中小規模積體電路、超大規模積體電路（VLSIC）到今天的專用積體電路（ASIC）的發展過程。ASIC雖然有著低成本、高可靠性和晶片面積小的優點；但是ASIC也存在著設計周期長、改版投資大和靈活性差的缺點，這些缺點制約著ASIC的套用範圍。本著縮短設計周期、靈活地修改大規模數字邏輯的基本思想，可程式邏輯器件應運而生，目前最有代表性的可程式邏輯器件就是現場可程式邏輯門陣列（FPGA）。隨著更多的數字邏輯模組被集成到FPGA晶片中，2000年，FPGA晶片生產商之一的Altera公司提出了SOPC的概念。
最近幾年，FPGA晶片得到了飛速發展，生產工藝從90nm到65nm，更大容量、更多片上資源的FPGA晶片相繼誕生，為SOPC的發展提供了條件和強大的硬體支持。SOPC發展的另外一個因素就是IP（Intellectual Property）核，IP核也就是已經設計並驗證好的功能模組，重新設計系統時不用修改或做很少的修改就可以完成。目前SOPC發展最重要的部分就是設計出大量可重複使用的IP核，其中嵌入式軟核的設計被認為是最關鍵的。嵌入式軟核通常是用VerilogHDL或者VHDL等硬體描述語言來編寫的、具有CPU功能的IP核。目前最常用的嵌入式軟核有3個：NiosII、OpenRisc系列和LEON系列。本書重點介紹OpenRisc系列中的OR1200軟核處理器，它是一種原始碼開放的軟核，其最大的優點是免費；因此使用開源的軟硬體就可以大大降低系統的成本，所以原始碼開放的設計越來越得到工程師們的青睞。與Linux一樣，開源的OR1200軟核也必然會得到同樣的重視。
評價
本書適合對SOPC或OR1200軟核處理器感興趣的初學者使用，也可作為嵌入式系統設計人員的自學用書。降低學習的門檻：2002年SOPC概念進入中國，許多專家學者都認為SOPC具有極大的發展潛力，但是與之相關的書籍則少之又少，關於OpenRisc系列的更是如此。廣大讀者苦於沒有一本合適的入門級的書籍。本書定位於OpenRisc初學者，降低學習的門檻。
使讀者少走彎路：相對於付費的資源，開放源碼的資源有價值的技術支持很少，所以給學習開源的讀者帶來很多困惑。本書以實踐的角度來說明OR1200軟核的用途，以具體的套用實例使讀者達到掌握OR1200的目的。使初學者少走彎路。
普及SOPC技術：美國的Altera和Xilinx公司都已經推出了自己的軟核處理器，分別是NiosII和MicroBlaze。雖然它們的功能強大，開發環境和配套的IP完善，使得設計周期縮短，加快產品的上市，是工程套用的首選；但同時也封裝了一些內部的控制機制和工作原理，這對SOPC的學習者和中國的SOPC發展很不利。編寫本書的主旨是在中國普及SOPC技術，縮短與已開發國家之間的差距。
作者簡介
本書由廈門理工學院徐敏副教授以及孫愷、潘峰主編。徐敏編寫第5~13章，孫愷編寫第3章和第4章，潘峰編寫第1章和第2章，徐敏負責全書的統稿、定稿及其他事宜。在本書的編寫過程中，得到了北京航空航天大學出版社的大力支持，在此表示深深的感謝。同時北京博創科技研發部工程師黃倫學、乾正光，趙寧、劉英傑、歐陽鑫、申昆、王君、張小川、王松柏等也參與了本書部分實驗的調試工作並提出了很多建議。
