兼容ARM9的软核处理器设计:基于FPGA - (EPUB全文下载)
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书籍内容:
单片机与嵌入式丛书
兼容ARM9的软核处理器设计
——基于FPGA
李新兵 著
ISBN:978-7-111-37572-2
本书纸版由机械工业出版社于2012年出版,电子版由华章分社(北京华章图文信息有限公司)全球范围内制作与发行。
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目 录
前言
第1章 数字电路设计模型
1.1 最初的模型——带有输入输出的模块
1.2 组合逻辑
1.3 时序逻辑
1.4 同步电路
1.5 同步电路时序路径
1.6 RTL描述
1.7 综合生成电路
结束语
第2章 Verilog RTL编程
2.1 Verilog语言与RTL描述
2.2 Verilog描述语句对应电路
2.3 如何进行RTL设计
2.4 RTL设计要点
2.5 UART串口通信设计实例
结束语
第3章 Modelsim仿真
3.1 仿真的意义
3.2 testbench文件
3.3 Modelsim仿真工具
3.4 UART串口仿真实例
结束语
第4章 FPGA开发板原型验证
4.1 FPGA内部结构
4.2 FPGA开发板
4.3 FPGA设计开发流程
4.4 FPGA设计内部单元
4.5 UART设计在Altera FPGA的下载执行
4.6 UART设计在Xilinx FPGA的下载执行
结束语
第5章 ARM9微处理器编程模型
5.1 ARM公司历史
5.2 ARM处理器架构
5.3 微处理器基本模型
5.4 ARMv4架构模式
5.5 ARMv4架构内部寄存器
5.6 ARMv4架构的异常中断
5.7 ARMv4架构支持的ARM指令集
5.8 ARM指令与中断分析
结束语
第6章 兼容ARM9微处理器Verilog RTL设计
6.1 确定RTL设计的输入输出端口
6.2 经典的三级流水线架构
6.3 经典的五级流水线架构
6.4 三级流水线改进架构
6.5 适于兼容ARM9微处理器的三级架构
6.6 影响流水线架构执行的四种状况
6.7 第一级:取指阶段的Verilog RTL实现
6.8 第二级:乘法运算阶段的Verilog RTL实现
6.9 第三级:加法运算阶段的Verilog RTL实现
6.10 寄存器组的写入
6.11 CPSR/SPSR的写入
6.12 数据池的读写
6.13 第四级:读操作数据的回写
结束语
第7章 Hello World——兼容ARM9处理器内核运行的第一个程序
7.1 基于FPGA的SoC设计流程
7.2 使用RealView MDK编译Hello World程序
7.3 Modelsim仿真输出Hello World
7.4 建立hello World的FPGA设计工程
结束语
第8章 Dhrystone Benchmark——兼容ARM9处理器内核性能测试
8.1 Dhrystone 2.1介绍
8.2 移植Dhrystone 2.1进行编译
8.3 使用Modelsim仿真运行Dhrystone Benchmark
8.4 在线可编程的FPGA SoC设计工程
8.5 Dhrystone Benchmark在开发板中运行
结束语
第9章 uClinux仿真——结合SkyEye,启动不带MMU的操作系统
9.1 ARM7TDMI-S处理器内核
9.2 以ARM7TDMI为核心的单片机
9.3 uClinux嵌入式操作系统
9.4 SkyEye硬件模拟平台
9.5 Modelsim下仿真uClinux启动过程
结束语
第10章 Linux操作系统仿真——结合mini2440开发板,启动带MMU的操作系统
10.1 ARM920T处理器内核
10.2 S3C2440A 32位微控制器
10.3 mini2440 ARM9开发板
10.4 NAND Flash仿真模型
10.5 为兼容ARM9处理器内核增加协处理器指令
10.6 建立仿真Linux操作系统的testbench
结束语
附录A 启动Linux操作系统的全部打印log信息
附录B 兼容ARM9处理器内核带注释的Verilog RTL代码
附录C 相关网址
前言
这是一本描述如何使用硬件描述语言Verilog进行FPGA设计的参考书。按照本书的指导,读者可以设计一个32位的RISC架构处理器——兼容市面上流行的ARM9微处理器。读者在完成RTL编程后,可以在购买的FPGA开发板上运行ARM9兼容的嵌入式程序。
使用Verilog HDL进行编程到底属于硬件设计还是软件设计?这是一个很难回答的问题。它处于传统的硬件设计和软件设计的交叉点:描述的对象是硬件,但采用的方法和软件设计类似。市面上充斥着各种介绍Verilog HDL设计的书,但都是以介绍Verilog HDL的语法为主,兼而给出一些简单逻辑的Verilog RTL描述。但没有一本书介绍如何使用这种精简的语言进行成熟作品的设计,本书填补了这方面的空白。
一个成功的RTL设计将是价值连城的,譬如ARM公司的系列处理器内核,它们都是采用Verilog等硬件描述语言进行描述设计的,用户如果想使用这些处理器内核,将需要付出昂贵的授权费用。正因为设计出成熟的RTL作品非常难,因此很多书籍对此回避,或者大而化之。好比我们在市面上看到的旅游指南书,都是连篇累牍地介绍该国的地理概貌、风土人情,以及各种介绍数据;但是这样的书籍并不受读者欢迎,而那些由旅游者介绍的各种攻略,由于有旅游者的现身说法,使人读了以后有种身临其境的感觉,受到了读者的热捧。本书尝试做一个Verilog RTL设计攻略的尝试,以流行的RISC处理器为目标,向读者传授编写Verilog程序的第一手的经验和体会。
正因为设计出成熟的RTL程序比较难,很多公司的诸位同仁虽然口头上大力宣扬“创新”的重要性,同他交谈简直是口不离“创新”,言 ............
书籍插图:
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