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简介
SOPC涉及嵌入式系统、SOC、FPGA/CPLD、EDA、硬件描述语言等多种概念和技术，本书从嵌入式应用系统设计的角度，全面、系统、详细地介绍基于Altera公司的Nios Ⅱ嵌入式软核处理器的SOPC软硬件设计环境、原理、方法及应用技术。
主要内容包括：SOPC的概念、系统组成和开发环境；使用SOPC Builder 开发硬件系统的流程和方法；使用Nios Ⅱ IDE开发应用程序的流程和方法；FPGA配置和Flash编程技术；SOPC系统设计中的高级技术；基于Cyclone Ⅱ开发板的SOPC系统开发实例；Quartus Ⅱ中集成的仿真工具Simulator及第三方仿真软件ModelsSim的功能、使用方法及在SOPC中的应用。
本书可作为高等院校计算机、自动化等专业本科生、研究生嵌入式系统课程教材或参考资料。也可供嵌入式系统及SOPC应用系统开发工程技术人员参考。
目录
第1章 概述
1.1 SOPC及其技术
1.2 Nios Ⅱ软核SOPC系统及组件
1.3 Nios Ⅱ软核SOPC系统开发环境
第2章 Nios Ⅱ嵌入式软核处理器体系结构
2.1 Nios Ⅱ处理器的实现
2.2 Nios Ⅱ的内部寄存器
2.3 Nios Ⅱ的操作模式
2.4 Nios Ⅱ的异常处理
2.5 存储器与外设
2.6 处理器复位状态
2.7 寻址方式与指令集分类
2.8 JTAG调试模块
第3章 Avalon总线规范
3.1 Avalon总线概述
3.2 Avalon信号
3.3 Avalon从端口传输
3.4 Avalon主端口传输
3.5 流水传输
3.6 流传输模式
3.7 三态传输
3.8 突发传输
3.9 与传输无关的信号
3.10 地址对齐
第4章 Nios Ⅱ外围设备
4.1 SDRAM控制器
4.2 CFI控制器
4.3 EPCS设备控制器
4.4 PIO控制器
4.5 定时器控制器
4.6 UART核
4.7 JTAGUART核
4.8 SPI核
4.9 DMA控制器
4.10 系统ID核
4.11 PLL核
4.12 mutex核
第5章 简单SOPC硬件系统开发
5.1 基于NiosⅡ的SOPC硬件系统开发流程
5.2 SOPC Builder硬件开发环境介绍
5.3 简单SOPC实例开发系统需求及任务
5.4 创建Quartus Ⅱ工程
5.5 使用SOPC Builder创建Nios Ⅱ系统模块
5.6 集成Nios Ⅱ系统到Quartus Ⅱ工程
5.7 Quartus Ⅱ工程编译
5.8 编程下载
第6章 SOPC软件开发
6.1 SOPC软件开发环境综述
6.2 HAL系统库
6.3 使用NiosⅡIDE建立用户应用程序
第7章 FPGA配置和Flash编程
7.1 FPGA配置概述
7.2 Cyclone Ⅱ系列FPGA配置
7.3 FPGA的配置器件
7.4 Quartus Ⅱ中FPGA配置的选项
7.5 FPGA配置调试技术
7.6 IDE Flash Programmer介绍
7.7 用户程序引导
7.8 在IDE模式下使用NiosⅡFlash Programmer
7.9 板子描述编辑器
第8章 Nios Ⅱ系统深入设计
8.1 异常处理程序的开发
8.2 缓存和紧耦合存储器的编程
8.3 μC/OSⅡ实时操作系统
8.4 以太网与轻量IP
8.5 Nios Ⅱ多处理器系统
8.6 定制Nios Ⅱ用户指令
8.7 定制基于Avalon的用户外设
第9章 基于Cyclone Ⅱ开发板的SOPC系统开发实例
9.1 全彩LED音乐景观灯控制系统总体设计方案
9.2 控制系统硬件设计与实现
9.3 控制系统软件设计
第10章 仿真与调试
10.1 使用QuartusⅡSimulator进行仿真设计
10.2 使用ModelSim进行仿真
10.3 SignalTapⅡ实时测试
附录A Altera CycloneⅡNios Ⅱ实验开发套件
附录B CycloneⅡEP2C35实验开发板
附录C CycloneⅡEP2C35引脚表
参考文献
1.1 SOPC及其技术
1.2 Nios Ⅱ软核SOPC系统及组件
1.3 Nios Ⅱ软核SOPC系统开发环境
第2章 Nios Ⅱ嵌入式软核处理器体系结构
2.1 Nios Ⅱ处理器的实现
2.2 Nios Ⅱ的内部寄存器
2.3 Nios Ⅱ的操作模式
2.4 Nios Ⅱ的异常处理
2.5 存储器与外设
2.6 处理器复位状态
2.7 寻址方式与指令集分类
2.8 JTAG调试模块
第3章 Avalon总线规范
3.1 Avalon总线概述
3.2 Avalon信号
3.3 Avalon从端口传输
3.4 Avalon主端口传输
3.5 流水传输
3.6 流传输模式
3.7 三态传输
3.8 突发传输
3.9 与传输无关的信号
3.10 地址对齐
第4章 Nios Ⅱ外围设备
4.1 SDRAM控制器
4.2 CFI控制器
4.3 EPCS设备控制器
4.4 PIO控制器
4.5 定时器控制器
4.6 UART核
4.7 JTAGUART核
4.8 SPI核
4.9 DMA控制器
4.10 系统ID核
4.11 PLL核
4.12 mutex核
第5章 简单SOPC硬件系统开发
5.1 基于NiosⅡ的SOPC硬件系统开发流程
5.2 SOPC Builder硬件开发环境介绍
5.3 简单SOPC实例开发系统需求及任务
5.4 创建Quartus Ⅱ工程
5.5 使用SOPC Builder创建Nios Ⅱ系统模块
5.6 集成Nios Ⅱ系统到Quartus Ⅱ工程
5.7 Quartus Ⅱ工程编译
5.8 编程下载
第6章 SOPC软件开发
6.1 SOPC软件开发环境综述
6.2 HAL系统库
6.3 使用NiosⅡIDE建立用户应用程序
第7章 FPGA配置和Flash编程
7.1 FPGA配置概述
7.2 Cyclone Ⅱ系列FPGA配置
7.3 FPGA的配置器件
7.4 Quartus Ⅱ中FPGA配置的选项
7.5 FPGA配置调试技术
7.6 IDE Flash Programmer介绍
7.7 用户程序引导
7.8 在IDE模式下使用NiosⅡFlash Programmer
7.9 板子描述编辑器
第8章 Nios Ⅱ系统深入设计
8.1 异常处理程序的开发
8.2 缓存和紧耦合存储器的编程
8.3 μC/OSⅡ实时操作系统
8.4 以太网与轻量IP
8.5 Nios Ⅱ多处理器系统
8.6 定制Nios Ⅱ用户指令
8.7 定制基于Avalon的用户外设
第9章 基于Cyclone Ⅱ开发板的SOPC系统开发实例
9.1 全彩LED音乐景观灯控制系统总体设计方案
9.2 控制系统硬件设计与实现
9.3 控制系统软件设计
第10章 仿真与调试
10.1 使用QuartusⅡSimulator进行仿真设计
10.2 使用ModelSim进行仿真
10.3 SignalTapⅡ实时测试
附录A Altera CycloneⅡNios Ⅱ实验开发套件
附录B CycloneⅡEP2C35实验开发板
附录C CycloneⅡEP2C35引脚表
参考文献
Nios II 嵌入式软核SOPC设计原理及应用
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