第1章 CPU的設計與實現 1
1.1 序 2
1.2 計算機係統 4
1.2.1 什麼是計算機 4
1.2.2 什麼是CPU 5
專欄 CPU的位寬 8
1.2.3 什麼是內存 8
1.2.4 什麼是I/O 9
專欄 字節序 10
1.2.5 什麼是總綫 12
專欄 總綫的優缺點 14
1.2.6 小結 14
專欄 計算機相關書籍 14
1.3 數字電路基礎 15
1.3.1 什麼是數字電路 15
1.3.2 數值錶達 15
1.3.3 有符號二進製數 16
專欄 比特和字節 17
專欄 1K字節有多大 17
1.3.4 MOSFET的結構 17
1.3.5 邏輯運算 19
1.3.6 CMOS基本邏輯門電路 20
1.3.7 存儲元件 21
專欄 建立時間與保持時間 24
1.3.8 組閤電路和時序電路 25
1.3.9 時鍾同步設計 25
1.3.10 小結 25
專欄 數字電路相關書籍 25
1.4 Verilog HDL語言 26
1.4.1 什麼是Verilog HDL 26
1.4.2 電路描述 27
專欄 默認網絡類型 32
專欄 組閤電路描述中鎖存器的推定與Don’t care 37
專欄 正邏輯與負邏輯 42
1.4.3 電路仿真 43
專欄 同步電路中信號變化的時序 45
1.4.4 Verilog HDL的仿真環境 50
1.4.5 小結 56
專欄 Verilog HDL相關書籍 56
1.5 係統藍圖 57
1.5.1 目標係統整體介紹 57
1.5.2 關於本章中的代碼 58
專欄 字編址與字節位移 62
1.6 總綫的設計與實現 63
1.6.1 總綫的設計 63
1.6.2 總綫的實現 66
1.6.3 小結 78
1.7 存儲器的設計與實現 79
1.7.1 FPGA的RAM區域 79
1.7.2 ROM的設計與實現 81
1.7.3 小結 83
專欄 存儲器相關書籍 83
1.8 AZ Processor的設計與實現 84
1.8.1 關於CPU 84
專欄 CPI和MIPS值 93
1.8.2 AZ Processor的設計 93
專欄 指令集架構與微架構 105
1.8.3 AZ Processor的實現 106
1.8.4 小結 159
專欄 計算機架構相關書籍 159
1.9 I/O的設計與實現 162
1.9.1 定時器 162
1.9.2 UART 167
專欄 UART實例 168
1.9.3 GPIO 181
1.9.4 小結 188
專欄 I/O相關書籍 188
1.10 AZPR SoC整體連接 189
1.10.1 各模塊的連接 189
1.10.2 時鍾模塊的實現 191
1.10.3 頂層模塊的實現 193
1.10.4 小結 193
1.11 AZPR SoC的仿真 194
1.11.1 仿真模型的編寫 194
1.11.2 Testbench的編寫 197
1.11.3 執行仿真 200
1.11.4 小結 201
1.12 本章總結 202
第2章 電路闆的設計與製作 203
2.1 序 204
2.2 電路闆規格206
2.2.1 電路闆名稱 206
2.2.2 電路闆的構成 206
2.2.3 電路闆尺寸 206
2.2.4 電路闆層數 207
2.2.5 FPGA選型 207
2.2.6 外圍電路的選定 208
專欄 關於FPGA 209
專欄 關於JTAG 211
2.3 元件選型 212
2.3.1 元件選型標準 212
2.3.2 元件選型 212
2.3.3 元件的選購 218
2.4 電路設計 221
2.4.1 下載規格書 222
2.4.2 配置電路 223
2.4.3 外圍電路 228
2.4.4 電源電路 232
2.4.5 電路闆設計環境 234
2.4.6 使用Eagle設計電路圖 236
專欄 關於ULP 241
專欄 Eagle使用方法相關的書籍/說明書 241
2.4.7 完成的電路圖 241
2.5 布局設計 247
2.5.1 電路闆設計約束條件及布綫策略 247
2.5.2 FPGA闆的布局設計 248
2.5.3 電源闆的布局設計 252
2.5.4 使用Eagle布局 254
2.5.5 完成的布局 259
2.6 製作元件庫261
2.6.1 製作Symbol 261
2.6.2 製作Package 263
2.6.3 製作Device 264
2.7 電路闆3D模型 269
2.7.1 軟件使用說明 269
2.7.2 準備3D模型庫 271
專欄 關於3D模型庫的管理 278
2.7.3 製作電路闆模型 279
2.8 製作感光闆電路闆 280
2.8.1 整體流程 280
2.8.2 製作光罩 282
2.8.3 粘閤光罩 284
2.8.4 曝光 285
2.8.5 顯像 288
2.8.6 蝕刻 289
2.8.7 阻焊劑 291
2.8.8 開孔 296
2.8.9 在背麵安裝VPort接頭時的處理 298
2.8.10 製作通孔 299
2.8.11 飛綫 300
2.9 使用電路闆製造服務 302
2.9.1 電路闆製造服務 302
2.9.2 DRC 302
2.9.3 輸齣Gerber數據 305
2.9.4 檢查Gerber數據 306
專欄 執行DFM檢查的方法 309
專欄 阻焊層遮罩的印刷設置 312
2.9.5 嚮P闆.com公司下單製闆 312
專欄 拼闆數據的準備 314
2.9.6 嚮OLIMEX公司下單製闆 318
2.10 組裝電路闆 321
2.10.1 電源闆 321
2.10.2 組裝FPGA闆 321
2.11 功能測試 323
2.11.1 識彆FPGA 323
2.11.2 診斷程序 323
2.12 本章總結 326
第3章 編程 327
3.1 序 328
3.2 開發環境 329
3.2.1 準備工作 329
3.2.2 FPGA開發環境 330
3.2.3 ISE WebPACK 331
3.2.4 UrJTAG 359
專欄 cblsrv-0.1_ft2232 370
3.2.5 交叉匯編程序 370
3.2.6 第一個程序 376
3.3 串口通信 381
3.3.1 安裝Tera Term 381
3.3.2 編寫程序 382
專欄 子程序 388
專欄 ASCII碼 389
3.3.3 執行程序 390
3.4 程序加載器 391
3.4.1 XMODEM協議 391
3.4.2 編寫程序 393
3.4.3 編寫加載測試程序 402
3.4.4 執行程序 403
3.5 中斷與異常 406
3.5.1 什麼是中斷 406
3.5.2 編寫程序 410
3.5.3 執行程序 414
3.5.4 什麼是異常 415
3.5.5 編寫程序 415
3.5.6 執行程序 419
3.6 七段數碼管 420
3.6.1 什麼是七段數碼管 420
3.6.2 七段數碼管的控製 420
3.6.3 七段數碼管計數器概要 422
3.6.4 編寫程序 423
3.6.5 執行程序 428
3.7 製作一個實用程序 429
3.7.1 功能概要 429
3.7.2 製作程序 433
3.7.3 執行程序 446
3.8 結語 447
謝辭 448
後記 449
版權聲明 450
· · · · · · (
收起)
