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基於FPGA與RISC-V的嵌入式系統設計

  • 作者：編者:顧長怡|責編:楊迪娜
  • 出版社：清華大學
  • ISBN：9787302545385
  • 出版日期：2020/02/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：312
人民幣：RMB 118 元      售價：元
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內容大鋼
    本書詳細介紹了RISC-V指令集及其設計思想，並在此基礎上引入了一種稱為FARM的軟硬體開發模式，將FPGA同RISC-V CPU軟核相結合，並利用Arduino與Make作為軟體快速開發工具，有效地提高了開發效率，使系統設計具有更好的通用性和可移植性。
    除了上述有關軟硬體的討論之外，本書的作者還與國內小腳丫FPGA的團隊進行了合作，成功地將書中的大部分內容移植到了小腳丫FPGA旗下的STEP CYC10開發板上，並將相關的技術細節在書中做了詳細陳述，以方便讀者的動手實踐。
    本書內容既有深度，又有廣度，對各類從事軟硬體開發的科技人員會有很大的參考價值。對高校相關專業的學生，本書也是一部很好的參考書。
作者介紹
編者:顧長怡|責編:楊迪娜
    顧長怡，1995年免試直升上海交通大學本碩聯讀班，1998年獲電腦科學與工程學士學位，2001年獲通信與信息系統工程碩士學位。同年赴美，在美國加州的多家高科技公司從事嵌入式系統和FPGA的開發工作，其間還曾獲得美國南加州大學集成電路設計專業碩士學位。     對軟硬體開發和數字信號處理有著豐富的業界經驗。是美國PulseRain Technology公司的創始人。在2018年由RlSC-V基金會官方舉辦的全球首屆RISC-V Soft CPU設計大賽中，主持設計的PulseRain Reindeer處理器內核在激烈的競爭中脫穎而出，榮獲季軍。在2019年以物聯網安全為主題的第二屆競賽中，主持設計的PulseRain Rattlesnake處理器成功挫敗了所有的黑客模擬攻擊，並以綜合成績第一而奪冠。     還是英文學術專著Building Embedded System-Programmable Hardware的作者(該書已由美國APress出版社于2016年出版)，以及開源軟硬體的狂熱支持者。
目錄
第1章  概述
  1.1  背景闡述
  1.2  FPGA
  1.3  RISC-V
  1.4  小腳丫FPGA開發平台
  1.5  C/C++，Make與工具鏈
  1.6  嵌入式操作系統
  1.7  Arduino集成開發環境
  1.8  模塊授權方式
  1.9  PulseRain RTL庫
  1.10  資料來源
  1.11  代碼資源
第2章  FPGA
  2.1  FPGA背景概述
  2.2  FPGA與數字晶元的異同
    2.2.1  FPGA與數字晶元在設計流程上的異同
    2.2.2  FPGA與數字晶元在功耗上的區別
    2.2.3  FPGA與數字晶元在性能上的區別
    2.2.4  邏輯設計規模的衡量單位
    2.2.5  避免使用鎖存器
  2.3  FPGA與CPLD的區別
  2.4  FPGA開發中硬體設計語言的選擇
    2.4.1  VHDL與System Verilog/Verilog
    2.4.2  HLS
    2.4.3  System C
    2.4.4  Chisel/SpinalHDL
  2.5  FPGA的片上內存
  2.6  用FPGA實現雙向同步SRAM介面
  2.7  FPGA的DSPBlock
  2.8  時鐘與複位
  2.9  時鐘域跨越
    2.9.1  單個電平信號的時鐘域跨越
    2.9.2  單個脈衝信號的時鐘域跨越
    2.9.3  多比特匯流排的時鐘域跨越
  2.10  有限狀態機的System Verilog模板
  2.11  高速IO與源同步匯流排（Source Synchronous Bus）
  2.12  FPGA在數字信號處理中的應用
    2.12.1  數字濾波器
    2.12.2  4倍頻採樣
    2.12.3  複數乘法
    2.12.4  補碼，值飽和，負值，絕對值，四捨五入
    2.12.5  除法
    2.12.6  正弦函數與餘弦函數
    2.12.7  CORDIC演算法
  2.13  其他技巧
    2.13.1  寄存器重定時
    2.13.2  異或樹與多路復用器
    2.13.3  虛擬輸入輸出
    2.13.4  遷移路徑
  2.14  面積與性能的平衡

    2.14.1  流水線與並行
    2.14.2  小面積設計
第3章  RISC-V指令集
第4章  設計基於RISC-V指令集的Soft CPU
第5章  外圍設備介面
第6章  嵌入式軟體開發基礎
第7章  嵌入式操作系統的移植
第8章  Arduino開發系統
第9章  綜合實驗平台：小腳丫STEP FPGA開發板
第10章  知識產權保護

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