计算机
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183千字
字数
2025-11-01
发行日期
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主编推荐语
FPGA SoC开发全面指南，涵盖硬件设计、软件集成及应用安全与高级主题。
内容简介
本书从介绍FPGA SoC技术基础及其相关开发设计工具开始，讲解如何构建SoC硬件和软件——从架构定义到在演示板或虚拟平台上进行测试。全书分为三部分，共14章。
第一部分（第1~5章）介绍了高速SoC和FPGA设计的主要特点、设计工具、互连与接口，便于读者总体了解高速Soc和FPGA平台；
第二部分（第6~9章）对高速SoC设计的主要内容、硬件设计流程、软件设计流程以及软硬件集成方法进行了详细介绍，便于读者掌握高速SoC和FPGA软硬件设计的相关方法；
第三部分（第10~14章）详细说明了使用FPGA构建复杂SoC硬件、使用嵌入式操作系统流程构建复杂软件的主要方法，对安全性问题、视频图像和DSP处理原理以及通信和控制系统实现等高级主题进行阐述。
目录
- 版权信息
- 译者序
- 前言
- 本书贡献者
- Part 1 第一部分高速SoC和FPGA设计基础及主要特点
- 第1章 FPGA器件和SoC介绍
- 1.1 Xilinx FPGA器件概述
- 1.2 Xilinx SoC概述及其历史
- 1.3 Xilinx Zynq-7000 SoC系列硬件特性
- 1.4 Xilinx Zynq UltraScale+MPSoC系列概述
- 1.5 ASIC技术中的SoC
- 1.6 本章小结
- 1.7 问题
- 第2章 FPGA器件和SoC设计工具
- 2.1 技术要求
- 2.2 FPGA硬件设计流程和工具概述
- 2.3 FPGA SoC硬件设计工具
- 2.4 FPGA和SoC硬件验证流程及相关工具
- 2.5 FPGA SoC软件设计流程及相关工具
- 2.6 本章小结
- 2.7 问题
- 第3章 基本和高级片上总线和互连
- 3.1 片上总线和互连概述
- 3.2 ARM AMBA互连协议套件
- 3.3 OCP互连协议
- 3.4 DMA引擎和数据移动
- 3.5 数据共享和一致性方面的挑战
- 3.6 本章小结
- 3.7 问题
- 第4章 使用总线和互连器连接高速器件
- 4.1 传统片外互连概述
- 4.2 PCIe互连简介
- 4.3 以太网互连
- 4.4 Gen-Z协议简介
- 4.5 CCIX协议与片外数据一致性
- 4.6 本章小结
- 4.7 问题
- 第5章 基本和高级SoC接口
- 5.1 按功能定义接口
- 5.2 处理器缓存基础知识
- 5.3 处理器MMU基础
- 5.4 存储器和存储接口拓扑
- 5.5 本章小结
- 5.6 问题
- Part 2 第二部分FPGA中的高速SoC设计与实现
- 第6章 高速SoC设计的主要内容
- 6.1 SoC架构探索阶段
- 6.2 SoC软硬件划分
- 6.3 软硬件接口和通信
- 6.4 半软算法简介
- 6.5 早期SoC架构建模与黄金模型
- 6.6 本章小结
- 6.7 问题
- 第7章 FPGA SoC硬件设计与验证流程
- 7.1 技术要求
- 7.2 在Linux VM上安装Vivado工具
- 7.3 开发SoC硬件微架构
- 7.4 FPGA SoC硬件子系统的设计捕获
- 7.5 了解设计约束和PPA
- 7.6 用RTL仿真验证FPGA SoC设计
- 7.7 实现FPGA SoC设计及生成FPGA硬件映像
- 7.8 本章小结
- 7.9 问题
- 第8章 FPGA SoC软件设计流程
- 8.1 技术要求
- 8.2 SoC软件设计流程的主要步骤
- 8.3 设置软件项目的BSP、引导软件、驱动程序和库
- 8.4 定义ETS SoC处理器的分布式软件微架构
- 8.5 构建用户软件应用程序以初始化和测试SoC硬件
- 8.6 本章小结
- 8.7 问题
- 第9章 SoC设计的软硬件集成
- 9.1 技术要求
- 9.2 连接到FPGA SoC板并配置FPGA
- 9.3 嵌入式软件运行仿真平台
- 9.4 在ETS SoC项目的Vitis IDE中使用QEMU
- 9.5 利用仿真平台调试SoC测试软件
- 9.6 使用Vitis IDE进行嵌入式软件分析
- 9.7 本章小结
- 9.8 问题
- Part 3 第三部分先进高速FPGA SoC的实现与集成
- 第10章 用FPGA构建复杂SoC硬件
- 10.1 技术要求
- 10.2 利用Vivado IDE构建复杂的SoC子系统
- 10.3 系统性能分析与系统定量研究
- 10.4 解决系统一致性问题并使用Cortex-A9 ACP端口
- 10.5 本章小结
- 10.6 问题
- 第11章 基于FPGA的SoC安全性问题的解决之道
- 11.1 FPGA SoC硬件安全特性
- 11.2 ARM CPU及其硬件安全范式
- 11.3 软件安全性及其集成硬件可用特性的方式
- 11.4 构建基于FPGA的安全SoC
- 11.5 本章小结
- 11.6 问题
- 第12章 用嵌入式操作系统流程构建复杂软件
- 12.1 技术要求
- 12.2 基于Xilinx FPGA的SoC嵌入式操作系统软件设计流程
- 12.3 为FreeRTOS自定义和生成BSP与bootloader
- 12.4 构建用户应用程序并在目标操作系统上运行
- 12.5 本章小结
- 12.6 问题
- 第13章 FPGA和SoC中的视频、图像和DSP处理原理
- 13.1 基于FPGA的DSP技术
- 13.2 SoC中的DSP与硬件加速机制
- 13.3 FPGA器件和SoC中视频与图像处理的实现
- 13.4 本章小结
- 13.5 问题
- 第14章 FPGA和SoC中通信与控制系统的实现
- 14.1 通信协议层
- 14.2 基于FPGA的SoC的通信协议层的映射
- 14.3 控制系统概述
- 14.4 基于FPGA的SoC的控制系统硬件和软件映射
- 14.5 本章小结
- 14.6 问题
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出版方
机械工业出版社
机械工业出版社是全国优秀出版社，自1952年成立以来，坚持为科技、为教育服务，以向行业、向学校提供优质、权威的精神产品为宗旨，以“服务社会和人民群众需求，传播社会主义先进文化”为己任，产业结构不断完善，已由传统的图书出版向着图书、期刊、电子出版物、音像制品、电子商务一体化延伸，现已发展为多领域、多学科的大型综合性出版社，涉及机械、电工电子、汽车、计算机、经济管理、建筑、ELT、科普以及教材、教辅等领域。
