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嵌入式系統軟硬體協同設計教程(基於Xilinx Zynq-7000 21世紀高等學校嵌入式系統專業規劃教材)

  • 作者：編者:符意德|責編:付弘宇//趙曉寧
  • 出版社：清華大學
  • ISBN：9787302538738
  • 出版日期：2020/05/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：293
人民幣：RMB 49 元      售價：元
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內容大鋼
    本書以Xilinx公司開發的Zynq-7000系列晶元為基礎，系統地介紹了基於全可編程晶元（Zynq-7000）的嵌入式系統體系結構、介面技術、底層軟體設計等。首先介紹了Zynq-7000晶元的架構及Cortex-A9微處理器核的體系結構，然後結合Zynq-7000晶元，介紹了嵌入式系統硬體平台設計技術、軟體平台設計技術及介面技術。本書的設計示例多以Zynq-7000晶元為背景，目的是使原理概念具體化，並從具體個例中歸納出具有普遍指導意義的嵌入式系統軟硬體協同設計原理和方法。這些原理和方法適用於多種微處理器晶元，而且長期有效。
    本書適合作為高等院校電腦、電子信息相關專業的教材，也可供從事嵌入式軟硬體設計、開發的技術人員參考。
作者介紹
編者:符意德|責編:付弘宇//趙曉寧
目錄
第1章  緒論
  1.1  嵌入式系統的發展概述
    1.1.1  嵌入式系統硬體平台的發展
    1.1.2  嵌入式系統軟體平台的發展
  1.2  嵌入式系統的應用
    1.2.1  嵌入式系統應用複雜度
    1.2.2  嵌入式系統應用領域
  1.3  嵌入式系統軟硬體協同設計架構
    1.3.1  軟硬體協同設計方法
    1.3.2  軟硬體協同設計架構——Zynq晶元架構
    1.3.3  協同設計架構的晶元類型
  1.4  開發工具軟體介紹
    1.4.1  Vivado集成開發環境
    1.4.2  其他的集成開發環境
  本章小結
  習題1
第2章  Zynq晶元的體系結構
  2.1  Zynq晶元的架構
    2.1.1  Arm微處理器內核架構類型
    2.1.2  Xilinx的FPGA
    2.1.3  Zynq晶元的引腳及信號
    2.1.4  PS的I/O埠
    2.1.5  Zynq晶元運行的外部條件
  2.2  Cortex?A9微處理器核
    2.2.1  Armv7架構概述
    2.2.2  Cortex-A9核的內部結構
    2.2.3  工作模式
    2.2.4  寄存器組織
  2.3  存儲組織
    2.3.1  Zynq晶元的地址特徵
    2.3.2  I/O埠的訪問方式
    2.3.3  地址分配及片內存儲器
    2.3.4  指令及數據緩存區
    2.3.5  存儲組織的控制部件
  2.4  異常中斷處理機制
    2.4.1  異常的種類
    2.4.2  異常的進入和退出
    2.4.3  Zynq晶元的中斷控制
  2.5  Armv7指令集
    2.5.1  指令碼格式及條件域
    2.5.2  寄存器裝載及存儲類指令
    2.5.3  影響狀態標誌位類指令
    2.5.4  分支類指令
  本章小結
  習題2
第3章  匯流排結構及存儲器介面
  3.1  匯流排的作用及分類
    3.1.1  片內匯流排
    3.1.2  板級匯流排
    3.1.3  系統級匯流排

  3.2  AMBA匯流排規範
    3.2.1  APB匯流排規範
    3.2.2  AHB匯流排規範
    3.2.3  AXI匯流排規範
  3.3  Zynq晶元的匯流排結構
    3.3.1  PS部分的介面連接
    3.3.2  晶元內部PS和PL互聯結構
    3.3.3  Zynq晶元的板級匯流排
  3.4  存儲器晶元的介面設計方法
    3.4.1  存儲器晶元分類
    3.4.2  SROM型存儲器介面設計方法
    3.4.3  DRAM型存儲器介面設計方法
    3.4.4  NAND Flash型存儲器介面設計方法
    3.4.5  DDR型存儲器介面設計方法
  3.5  Zynq晶元的外存儲系統設計
    3.5.1  SROM型存儲系統設計
    3.5.2  4倍-SPI Flash存儲系統設計
    3.5.3  DDR存儲系統設計
  本章小結
  習題3
第4章  外設埠及外設部件
  4.1  GPIO埠
    4.1.1  I/O埠的定址方式
    4.1.2  PS的GPIO埠及其寄存器
    4.1.3  GPIO的驅動編程
    4.1.4  外部中斷
  4.2  UART通信埠
    4.2.1  通信的基本術語
    4.2.2  非同步串列通信協議
    4.2.3  Zynq晶元的UART介面部件
    4.2.4  UART介面驅動編程
  4.3  SPI埠
    4.3.1  SPI基本原理
    4.3.2  Zynq晶元的SPI介面部件
    4.3.3  SPI介面驅動程序設計
  4.4  I2C匯流排埠
    4.4.1  I2C協議結構
    4.4.2  Zynq晶元的I2C介面部件
    4.4.3  I2C介面驅動程序設計
  4.5  定時器部件
    4.5.1  定時器部件原理
    4.5.2  看門狗定時器
    4.5.3  Timer部件
  本章小結
  習題4
第5章  人機介面設計
  5.1  IP核的概述
    5.1.1  IP核的分類
    5.1.2  IP核的標準
  5.2  鍵盤介面

    5.2.1  按鍵的識別方法
    5.2.2  基於PS GPIO的鍵盤介面
    5.2.3  基於IP核擴展的鍵盤介面
  5.3  LED顯示介面
    5.3.1  LED顯示控制原理
    5.3.2  基於PS GPIO的LED介面
  5.4  OLED顯示介面
    5.4.1  OLED工作原理簡介
    5.4.2  基於PS GPIO的OLED介面
  本章小結
  習題5
第6章  軟體平台的構建
  6.1  啟動引導程序
    6.1.1  Zynq晶元的啟動方式
    6.1.2  Zynq晶元的啟動流程
    6.1.3  BootROM功能介紹
    6.1.4  一個啟動引導程序示例
  6.2  Linux內核與移植
    6.2.1  Linux內核概述
    6.2.2  Linux內核移植
    6.2.3  Linux內核編譯
  6.3  根文件系統
    6.3.1  Linux文件管理組織
    6.3.2  根文件結構
    6.3.3  Linux支持的文件系統類型
    6.3.4  Linux文件管理原理
    6.3.5  Linux根文件系統創建
  6.4  應用軟體的架構
    6.4.1  應用的複雜度
    6.4.2  Linux應用軟體開發步驟
  本章小結
  習題6
第7章  Linux驅動程序設計
  7.1  驅動程序概述
    7.1.1  設備驅動原理
    7.1.2  驅動程序的開發任務
    7.1.3  Linux設備管理機制
  7.2  字元設備驅動設計
    7.2.1  字元設備驅動程序架構
    7.2.2  字元設備驅動程序示例
  7.3  塊設備驅動設計
    7.3.1  塊設備驅動程序架構
    7.3.2  塊設備驅動程序示例
  7.4  網路設備驅動設計
    7.4.1  網路設備驅動程序架構
    7.4.2  設備驅動層編程模式
    7.4.3  網路設備驅動編程示例
  本章小結
  習題7
第8章  有線通信網路介面

  8.1  嵌入式系統網路概述
    8.1.1  網路結構
    8.1.2  網路分類
    8.1.3  網路傳輸技術
  8.2  RS-485匯流排網路介面
    8.2.1  RS-485匯流排協議
    8.2.2  MODBUS協議
  8.3  CAN匯流排網路介面
    8.3.1  CAN匯流排協議
    8.3.2  CAN匯流排介面設計示例
  8.4  乙太網通信介面
    8.4.1  乙太網介面電路
    8.4.2  網路協議軟體實現
    8.4.3  工業乙太網
  本章小結
  習題8
第9章  無線通信網路介面
  9.1  無線通信網路概述
    9.1.1  無線通信原理
    9.1.2  無線通信網路結構
  9.2  無線區域網介面設計
    9.2.1  WiFi網路介面設計
    9.2.2  ZigBee網路介面設計
  9.3  無線廣域網介面設計
    9.3.1  4G網路介面設計
    9.3.2  窄帶物聯網
  本章小結
  習題9
第10章  軟硬體協同設計示例
  10.1  示例系統的總體設計
    10.1.1  系統軟硬體功能劃分
    10.1.2  系統硬體總體結構
    10.1.3  系統軟體總體結構
    10.1.4  系統運行的總流程
  10.2  前端模塊的詳細設計
    10.2.1  圖像採集功能的實現
    10.2.2  圖像格式轉換功能的實現
    10.2.3  圖像存儲功能的實現
  10.3  中端模塊的詳細設計
    10.3.1  DMA傳輸控制模塊實現
    10.3.2  中值濾波模塊實現
    10.3.3  直方圖均衡化模塊實現
  10.4  後端模塊的詳細設計
    10.4.1  VGA顯示控制實現
    10.4.2  UART傳輸圖像數據的實現
  本章小結
  習題10
附錄
參考文獻

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