SOPC設計基礎與實踐

《SOPC設計基礎與實踐》本書主要介紹Nios CPU的結構,並結合Quartus II軟體的基本使用方法,以大量的設計實例作為切入點,引導讀者快速掌握EDA設計技術。本書圖文並茂,舉例簡明易懂,適合於不同讀者選用。

基本信息

內容提要

SOPC設計基礎與實踐 SOPC設計基礎與實踐
本書主要介紹NiosCPU的結構,並結合QuartusII軟體的基本使用方法,以大量的設計實例作為切入點,引導讀者快速掌握EDA設計技術。本書圖文並茂,舉例簡明易懂,適合於不同讀者選用。
本書分為4篇,各篇內容相互獨立,讀者可以根據需要,選讀自己所關注的內容。
本書第一篇介紹NiosCPU及外設,是SOPC的基礎,所涉及的內容有NiosCPU的結構、Avalon匯流排、外設的組織和使用。第二篇通過具體實例介紹QuartusII軟體的使用方法,在此基礎上,通過適當規模的數字系統設計(數字電子鐘、數字頻率計、電子搶答器、計程車計價器),分別展示了原理圖、Verilog、VHDL及混合系統設計的特點。第三、四篇向讀者介紹NiosCPU的使用方法,並備有一定數量的實驗(第三篇介紹NiosCPU的套用,第四篇介紹NiosIICPU的套用)。為方便讀者學習,本書含配套光碟一張。
本書可供相關專業在校大學生、研究生使用,亦可供電子工程師和業餘愛好者使用。

圖書目錄

第一篇NiosCPU及外設
第1章NiOSCPU
1.1指令匯流排主連線埠
1.2數據匯流排主連線埠
1.3高速快取
1.4移位單元
1.5乘法支持
1.6中斷支持
1.7Nios片上調試模組(OCI模式)
第2章NiosCPU編程模型
2.1暫存器
2.2存儲器結構
2.3定址方式
2.4程式流程控制
2.5異常事件
2.6流水線
第3章Avalon匯流排
3.1概述
3.2術語和概念
3.3Avalon匯流排傳輸
3.4Avalon從連線埠傳輸
3.5Avalon主連線埠傳輸
3.6高級Avalon匯流排傳輸
3.7片外設備與Avalon匯流排的接口
3.8Avalon匯流排地址對齊方式
3.9連線到外部設備
第4章外設的組織與使用
4.1SOPCBuilder與PTF檔案
4.2定時器
4.3並行輸入/輸出口
4.4異步收發器(UART)
4.5DMA控制器
4.6串列外圍設備接口(SPI)
第二篇QuartusII套用入門
第5章QuartusII套用基礎
5.1原理圖工程
5.2文本檔案(Verilog)工程
5.3文本檔案(VHDL)工程
5.4文本檔案(AHDL)工程
5.5混合工程(自底而上)
5.6混合工程(自頂而下)
第6章設計舉例
6.17段數碼管解碼器(DE4-7)
6.28選l多路選擇器(MUL8_1)
6.3計數器(CNTl000)
6.450kHz分頻器
6.5動態數碼管顯示(DISPLAY)
6.6數字電子鐘(CLK)
6.7數字頻率計(FREQ)
6.8電子搶答器
6.9計程車計價器
第7章QuarIusII的工具
7.1線上邏輯分析儀(SignalTapII)
7.2TCL螢幕控制台
第8章Vbrilog語言設計舉例
8.1數字電子鐘
8.2數字頻率計
8.3電子搶答器.
8.4計程車計價器
第9章VHDL語言設計舉例
9.1數字電子鐘(CLK)
9.2數字頻率計
9.3電子搶答器.
9.4計程車計價器
第三篇Nios套用入門
第10章SOPCBujIder
10.1創建工程項目
10.2構造NiosCPU及其外設
第11章GERMS監控.
11.1GERMS監控簡介
11.2NiosSDKShell
11.3NiosSDKShell的命令
第12章NiosCPU系統擴展
12.1擴展外部SRAM
12.2擴展外部Flash
12.3串列配置器件
12.4外部中斷
12.5定時器
第13章NiOS系統的接口實驗
13.1模/數轉換(AJC0832)
13.2數/模轉換(TLC5620)
13.3鍵盤、顯示器控制器(7289A)
13.4點陣液晶顯示器(16963C)
13.5時鐘日曆(DSl337)
13.6IC卡(24C01)
13.7語音錄放(1SD25120)
第四篇NiosII套用入門
第14章SOPCBuilder
14.1創建工程項目
14.2構造NiosIICPU及其外設
第15章NiOSIIIDE
15.1新建工程
15.2重新進入已有工程
第16章NiOSCPU系統擴展
16.1擴展外部SRAM
16.2擴展外部Flash
16.3串列配置器件
16.4外部中斷
16.5定時器
第17章NiOS系統的接口實驗.
17.1模/數轉換(ADC0832)
17.2數/模轉換(ILC5620)
17.3鍵盤、顯示器控制器(7289A)
17.4點陣液晶顯示器(16963)
17.5時鐘日曆(DSl337)
17.6IC卡(24C01)
17.7語音錄放(ISD25120)
附錄A多功能電子學習機系統介紹
A.1概述
附錄BFPGA系統模組
B.1FPGA模組
B.2靜態RAM模組
B.3Hash模組
B.4串列接口模組
B.5時鐘模組
B.6電源模組
B.7配置模組
B.8Nios模組的引腳資源
附錄C實驗顯示板
C.1數碼管及其驅動
C.2數碼管位驅動
C.3用戶鍵盤
C.4用戶邏輯指示器
C.5用戶邏輯筆
C.6連線件

前言

隨著電子技術和計算機套用技術的深入發展以及EDA設計技術的不斷進步與完善,不僅給電子系統的設計和套用帶來了新的設計思路和發展機遇,也對傳統的電子系統設計手段提出了嚴峻的挑戰。.傳統的電子系統設計,是以各種不同的積體電路晶片為基礎,按照功能要求在印製電路板上將不同的晶片拼連、組合,構成實現某種功能的電子系統。這樣的設計方法不僅繁瑣,而且設計過程中的錯誤和不足之處不能及早地發現;進入調試階段後,一旦發現錯誤或缺陷,也不能現場更正。無疑,這將使研發時間變長,研發成本加大。能夠克服上述缺點的是片上可程式系統(簡稱SOPC),它向傳統的電子系統設計方法發起了挑戰。微電子技術..

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