ARM与FPGA综合设计及应用

目录
前言
第一部分 ARM嵌入式系统设计
第1章 嵌入式系统概要
1.1 嵌入式系统概要
1.1.1 嵌入式系统简介
1.1.2 嵌入式系统微处理器
1.1.3 嵌入式操作系统
1.1.4 嵌入式系统的应用模式
1.1.5 嵌入式系统选型
1.2 ARM处理器
1.2.1 ARM处理器简介
1.2.2 ARM处理器类型
1.2.2 几种典型的ARM处理器
第2章 ARM7嵌入式系统硬件基础
2.1 AT91SAM7S64微处理器介绍
2.1.1 AT91SAM7S64的特点
2.1.2 AT91SAM7S64内部结构
2.1.3 AT91SAM7S64存储器映射
2.1.4 系统控制器映射
2.1.5 外设映射
2.2 AT91SAM7S64嵌入式系统硬件设计
2.2.1 硬件结构
2.2.2 基本电路
2.3 AT91SAM7S64嵌入式系统外围硬件设计
2.3.1 I/O接口电路
2.3.2 Key接口电路
2.3.3 LED接口电路
2.3.4 USB接口电路
2.3.5 稳压电源电路
2.3.6 模拟信号调理电路
2.3.7 JTAG接口电路
2.3.8 串行EEPROM接口电路
2.3.9 复位与看门狗电路
2.3.10 DEBUG接口/通用串口电路
2.3.11 RS-232转RS-485接口电路
第3章 简单的Key_LED程序设计
3.1 AT91SAM7S系列ARM处理器通用I/O口的特点与连接
3.2 HelloWorld程序
3.2.1 建立一个简单的HelloWord程序
3.2.2 HelloWorld源程序
3.2.3 程序编译
3.2.4 通过JTAG口烧写Flash
3.2.5 通过USB接口及SAM-BA烧写Flash
3.3 Key_LED程序
3.4 深入分析Key_LED程序
3.4.1 I/O口常用配置与操作函数
3.4.2 常规系统参数设置
3.4.3 系统启动初始化程序
3.4.4 AT91SAM7S64的系统参数及系统函数
3.5 GCC项目编译
3.5.1 make常用命令
3.5.2 makefile文件
3.5.3 Key_LED项目中的makefile文件
3.6 WinARM介绍
3.6.1 WinARM介绍
3.6.2 WinARM提供的常用工具
第4章 Debug接口及USART通用串口通信
4.1 Debug口概述
4.2 Debug口编程
4.2.1 Debug口初始化
4.2.2 Debug口发送数据
4.2.3 Debug口中断响应
4.2.4 软件复位的实现
4.2.5 Debug口程序代码
4.3 通用串口基础
4.4 通用串口编程
4.4.1 通用串口初始化
4.4.2 通用串口发送数据
4.4.3 通用串口中断响应
4.4.4 通用串口读取接收数据
第5章 中断处理及ADC数模转换
5.1 AT91SAM7S中断基础
5.1.1 AT91SAM7S中断处理内部结构
5.1.2 AT91SAM7S中断处理过程
5.2 外部中断
5.2.1 中断初始化
5.2.2 中断处理
5.3 AT91SAM7S ADC概要
5.4 ADC初始化
5.5 ADC数据读取
5.6 ADC应用实例
第6章 USB及TWI两线接口
6.1 AT91SAM7S USB接口概要
6.1.1 USB接口标准
6.1.2 AT91SAM7S USB接口
6.2 USB接口初始化
6.2.1 打开USB驱动
6.2.2 CDC结构的成员函数
6.3 USB数据收发
6.3.1 USB数据的接收示例
6.3.2 USB数据的发送示例
6.4 PC端USB接口程序
6.4.1 关于INF文件
6.4.2 USB转串口驱动安装文件
6.5 TWI两线接口介绍
6.6 TWI初始化
6.6.1 TWI初始化函数
6.6.2 TWI读数据函数
6.6.3 TWI写数据函数
6.7 TWI应用示例
第7章 定时器及PWM脉宽调制
7.1 AT91SAM7S定时器概要
7.1.1 实时定时器
7.1.2 定时器/计数器
7.2 定时器初始化
7.2.1 定时器初始化
7.2.2 定时器的打开
7.3 定时器中断响应
7.4 频率测量
7.5 看门狗定时器
7.5.1 看门狗定时器介绍
7.5.2 看门狗定时器初始化
7.5.3 看门狗定时器的喂狗
7.5.4 看门狗定时器库函数
7.6 PWM脉宽调制介绍
7.6.1 AT91SAM7S脉宽调制介绍
7.6.2 外设A与外设B的设置及PWM输出
7.6.3 PWM初始化
7.6.4 PWM输出
第8章 WinARM C++程序设计
8.1 C++的特点
8.1.1 C++介绍
8.1.2 兼容C语言
8.1.3 面向对象语言
8.1.4 泛型编程语言
8.1.5 STL编程
8.2 WinARM中对C++的支持
8.2.1 WinARM中的C++编译器
8.2.2 在C++程序中调用C函数
8.3 WinARM C++程序实例
第二部分 FPGA嵌入式设计
第9章 FPGA硬件设计
9.1 Cyclone系列FPGA器件的特点
9.1.1 Cyclone系列FPGA器件简介
9.1.2 Cyclone器件的特点
9.1.3 Cyclone Ⅱ器件介绍
9.1.4 Cyclone Ⅱ器件介绍
9.1.5 Altera串行配置器件简介
9.2 EP1C3 FPGA硬件设计
9.2.1 EP1C3引脚图
9.2.2 稳压电源设计
9.2.3 JTAG接口
9.2.4 Byteblaster Ⅱ下载线
9.2.5 复位电路
9.3 Quanus Ⅱ开发平台应用
9.3.1 安装Quartus Ⅱ
9.3.2 Quartus Ⅱ的基本应用
9.4 简单的LED测试程序
第10章 FPGA Verilog HDL编程基础
10.1 Verilog HDL简介
10.1.1 Verilog HDL历史
10.1.2 Verilog HDL的特点
10.2 Verilog HDL模块
10.2.1 模块
10.2.2 区块
10.2.3 空白与注解
10.3 Verilog HDL输入/输出端口
10.4 Verilog HDL变量
10.4.1 变量的声明
10.4.2 数字格式
10.5 Verilog HDL数据类型
10.5.1 线网类型
10.5.2 寄存器类型
10.5.3 整数与实数类型
10.5.4 标量和向量类型
10.5.5 时间类型
10.5.6 参数类型
10.5.7 数组的表示方法
10.5.8 存储器的表示方法
10.5.9 字符串的表示方法
10.6 运算符
10.6.1 逻辑运算符
10.6.2 算术运算符
10.6.3 关系运算符
10.6.4 相等运算符
10.6.5 按位运算符
10.6.6 缩减运算符
10.6.7 移位运算符
10.6.8 拼接运算符
10.6.9 条件运算
10.7 always过程
10.7.1 always过程
10.7.2 触发方式
10.7.3 事件及敏感信号列表
10.8 赋值
10.8.1 持续赋值
10.8.2 阻塞式赋值
10.8.3 非阻塞式语句
10.9 行为描述
10.9.1 if条件语句
10.9.2 case多路选择语句
10.9.3 if语句与case语句的比较
10.9.4 循环语句
10.10 Verilog HDL任务及函数定义
10.10.1 函数
10.10.2 任务
10.10.3 函数与任务间的比较
10.11 编译预处理
10.11.1 文件包含命令
10.11.2 条件编译
10.11.3 文件输出/输入
10.11.4 时延精度预处理
10.12 设计风格
10.12.1 锁存器的使用
10.12.2 避免产生锁存器
10.12.3 设计时注意事项
第11章 FPGA Verilog HDL编程实例
11.1 3-8译码器
11.2 十字路口红绿灯控制电路设计
11.3 LED数码显示
11.4 扫频电路设计
11.5 频率测量电路设计
11.6 简易软件CPU的实现
第12章 FPGA SOPC嵌入式系统开发基础
12.1 SOPC嵌入式系统
12.1.1 SOPC嵌入式系统简介
12.1.2 SOPC嵌入式系统类型
12.2 Nios Ⅱ软CPU核
12.2.1 Nios Ⅱ软CPU核简介
12.2.2 Nios Ⅱ软CPU核的结构
12.2.3 三种类型的Nios Ⅱ内核
12.3 SOPC开发流程
12.4 Nios Ⅱ开发实例
12.4.1 安装开发软件
12.4.2 建立新项目
12.4.3 Nios Ⅱ CPU配置
12.4.4 存储器与端口配置
12.4.5 Nios Ⅱ内核配置
12.4.6 在Quartus Ⅱ中使用Nios Ⅱ处理器
12.4.7 在Nios Ⅱ IDE中编写应用程序
12.4.8 返回Quartus Ⅱ中重新编译
第三部分 ARM与FPGA综合设计在工业控制中的应用
第13章 ARM与FPGA综合设计
13.1 ARM与FPGA综合设计思路
13.2 ARM与FPGA的比较
13.3 ARM与FPGA综合设计实例
13.3.1 ARM与FPGA综合设计的优点
13.3.2 常用的ARM与FPGA综合设计的功能划分
13.3.3 ARM与FPGA通信方式
13.4 Verilog HDL通用串口程序
13.4.1 UART数据发送程序
13.4.2 UART数据接收程序
13.5 ARM与FPGA综合设计简单实例
第14章 ARM与上位机的通信
14.1 ARM与上位机的连接方式
14.2 简单通信协议的设计
14.3 基于GCC的上位机串口通信程序设计
14.3.1 SmartWin++介绍
14.3.2 在Obtain_Studio平台上建立SmartWin++项目
14.3.3 GCC下的串口通信类
14.3.4 打开串口通信
14.3.5 修改或获取串口参数
14.3.6 串口的读/写
14.3.7 CSerial类代码
14.3.8 SmartWin++串口通信程序
14.3.9 编译与运行SmartWin++串口通信程序
14.4 基于VC++的上位机串口通信程序设计
14.5 Obtain_AutoControl测控组态软件应用
14.5.1 Obtain_AutoControl软件简介
14.5.2 Obtain_AutoControl用法
14.5.3 Obtain_AutoControl应用实例
第15章 ARM与短信模块的接口与应用
15.1 短信模块介绍
15.2 与短信收发相关的AT命令
15.3 短信模块的初始化
15.3.1 一个短信数据收发桥的设计
15.3.2 短信模块的初始化
15.4 短信的发送
15.5 短信的接收与处理
15.5.1 短信数据接收
15.5.2 短信数据处理
15.6 GPRS模块介绍
15.7 ARM与GPRS模块的连接
15.8 GPRS通信的服务软件设计
15.8.1 建立CFormView视图类单文档项目
15.8.2 写服务器Socket类和客户Socket类
第16章 ARM在变频器控制中的应用
16.1 变频器原理
16.1.1 变频器介绍
16.1.2 变频调速原理
16.1.3 变频器系统结构
16.2 富士P11S系列变频器远程控制的数据格式
16.3 变频器指令的发送
16.3.1 固定参数的变频器指令的发送
16.3.2 需要传递参数的变频器指令的发送
16.4 变频器返回数据的接收
16.4.1 接收数据
16.4.2 变频器返回数据的处理
第17章 ARM与FPGA综合设计在自动供水系统中的应用
17.1 基于嵌入式的水处理自动监控系统方案设计
17.1.1 系统结构图
17.1.2 PC主控制软件
17.1.3 微处理器模块
17.1.4 测量模块
17.1.5 控制模块
17.1.6 中央模拟屏
17.1.7 通信模块
17.2 简易通信协议的设计与实现
17.2.1 简易通信协议的设计
17.2.2 简易通信协议的实现
第18章 ARM与FPGA综合设计在真空干燥系统中的应用
18.1 真空干燥系统的结构
18.2 温度与真空度控制模型
18.2.1 恒温或按某预定温度曲线的控制模型
18.2.2 恒真空度或按某预定真空度曲线的控制模型
18.2.3 人工神经网络的选择
18.2.4 由ARM与FPGA构成的嵌入式微处理器模块
18.2.5 测控软件设计
18.3 温度与真空度变化曲线的测量
18.3.1 量程控制的设计
18.3.2 利用FPGA内存模块存储数据
18.3.3 数据的实时采集
参考文献