基於NiosII內核的FPGA電路係統設計 pdf epub mobi txt 電子書 下載2025

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《基於NiosII內核的FPGA電路係統設計》介紹瞭一種能夠在FPGA芯片中同時獲得數據傳送速度快和數據處理能力強兩個優點的設計方案——在片可編程係統（System On Programmable Chip，SOPC）解決方案。該方案通過在FPGA芯片中置人一個軟核處理器係統（NiosⅡ軟核處理器係統）來增強對信號的處理能力。

《基於NiosII內核的FPGA電路係統設計》係統地描述瞭Nios lI軟核處理器係統的開發知識。內容包括Altera公司FPGA芯片的介紹、可編程邏輯器件開發軟件Quartus II的使用、硬件描述語言VHDL的簡介、Nios II軟核處理器係統創建工具SOPCBuilder和NiosII集成開發環境（NiosIIIDE）的使用。書中這包括瞭大量的基礎實驗和應用係統的設計實例，能夠幫助讀者更快、更容易地掌握及應用這門技術。

《基於NiosII內核的FPGA電路係統設計》適閤從事Altera公司FPGA芯片開發設計的研究生和本科高年級學生使用，也適閤從事該方麵工作的工程師使用。

第1章 引言 1.1 數字集成電路的分類 1.1.1 標準邏輯器件 1.1.2 微處理器 1.1.3 可編程邏輯器件 1.2 NiosⅡ軟核處理器 1.2.1 NiosⅡ軟核處理器係統簡介 1.2.2 可配置軟核處理器的優點第2章 現場可編程門陣列器件 2.1 可編程邏輯器件概述 2.2 可編程邏輯器件的發展曆程 2.2.1 簡單PLD的基本結構 2.2.2 FPGA的基本結構 2.3 Altera公司CycloneⅡ器件的工作原理 2.4 CycloneⅡ係列器件的主要技術指標 2.5 小結第3章 QuartusⅡ開發軟件的使用 3.1 簡介 3.2 創建工程 3.3 設計輸入 3.3.1 建立文本設計文件 3.3.2 建立圖形設計文件 3.3.3 層次化設計 3.4 設計的編譯 3.5 設計的仿真驗證 3.5.1 創建仿真波形文件 3.5.2 設計仿真 3.6 引腳分配 3.7 器件配置 3.8 小結第4章 VHDL語言基礎 4.1 VHDL的曆史 4.2 VHDL的程序結構 4.2.1 VHDL程序的基本結構 4.2.2 實體 4.2.3 結構體 4.2.4 包集 4.2.5 庫 4.3 VHDL的語言元素 4.3.1 標識符 4.3.2 對象類彆與定義 4.3.3 數據類型 4.3.4 運算符 4.4 並行語句 4.4.1 並行信號賦值語句 4.4.2 進程語句 4.5 順序語句 4.5.1 順序信號賦值語句 4.5.2 條件(IF)語句 4.5.3 選擇(CASE)語句 4.5.4 循環(LOOP)語句 4.5.5 空操作(NULL)語句 4.6 小結第5章 NiosⅡ軟核處理器係統的開發過程 5.1 概述 5.2 配置NiosⅡ軟核處理器係統 5.2.1 創建NiosⅡ軟核處理器係統 5.2.2 配置NiosⅡ軟核處理器係統 5.3 産生NiosⅡ軟核處理器係統 5.3.1 産生NiosⅡ軟核處理器係統模塊 5.3.2 NiosⅡ軟核處理器係統的産生 5.4 創建NiosⅡIDE環境下的應用工程 5.4.1 NiosⅡIDE工程創建 5.4.2 C語言源文件的編輯 5.4.3 C語言源文件的編譯 5.5 C語言源程序的調試 5.5.1 在目標電路闆上運行程序 5.5.2 在目標電路闆上調試程序 5.5.3 配置目標FPGA器件 5.6 小結第6章 NiosⅡ軟核處理器——程序運行時間的測量 6.1 NiosⅡ軟核處理器的結構 6.2 NiosⅡ軟核處理器 6.2.1 “Core NiosⅡ”選項卡 6.2.2 “Caches and Memory Interfaces”選項卡 6.2.3 “Advanced Features”選項卡 6.2.4 “JTAG Debug Module”選項卡 6.2.5 “Custom Instructions”選項卡 6.3 程序運行時間的測量 6.3.1 程序運行時間的測量方法 6.3.2 Nios Ⅱ軟核處理器對程序運行時間的影響 6.4 浮點專用指令的使用 6.4.1 浮點專用指令的添加 6.4.2 浮點專用指令測試程序 6.4.3 浮點專用指令測試結果 6.5 小結第7章 8段數碼管顯示電路——並行輸入/輸齣(PIO)內核的使用 7.1 8段數碼管 7.2 並行輸入/輸齣(PIO)內核 7.2.1 並行輸入/輸齣(PIO)內核的寄存器 7.2.2 並行輸入/輸齣(PIO)內核的配置 7.2.3 C語言編程 7.3 1位數碼管的顯示實驗 7.3.1 産生數碼管的顯示控製電路 7.3.2 數碼管顯示控製程序 7.3.3 目標芯片的配置 7.4 多位數碼管顯示實驗 7.4.1 多位數碼管顯示控製電路 7.4.2 4位數碼管顯示驅動函數 7.4.3 4位數據的分離 7.5 小結第8章 按鍵電路——中斷的應用 8.1 按鍵電路 8.2 並行輸入/輸齣(PIO)內核的中斷 8.2.1 並行輸入/輸齣(PIO)內核涉及中斷的相關寄存器 8.2.2 並行輸入/輸齣(PIO)內核中斷的配置 8.2.3 C語言編程 8.3 NiosⅡ處理器的中斷 8.3.1 異常 8.3.2 C語言編程 8.4 1位按鍵電路的實驗 8.4.1 産生按鍵的控製電路 8.4.2 1位按鍵控製程序 8.4.3 數據類型 8.4.4 alt_main()和main()的區彆 8.5 4位按鍵電路的實驗 8.5.1 4位按鍵控製電路 8.5.2 4位按鍵控製程序 8.6 小結第9章 Flash的編程——EPCS控製器、CFI 控製器的使用 9.1 EPCS控製器 9.1.1 EPCS控製器概述 9.1.2 EPCS控製器配置 9.2 CFI控製器 9.2.1 CFI控製器概述 9.2.2 CFI控製器配置選項 9.2.3 CFI控製器C語言編程 9.3 Flash的編程實例 9.3.1 硬件係統的SOPC設計——從EPCS引導程序方式 9.3.2 係統軟件設計——從EPCS引導程序方式 9.3.3 從CFI_FLASH引導程序方式 9.4 小結第10章 時鍾信號的産生與測量——定時器(Interval Timer)內核的使用 10.1 定時器內核 10.1.1 定時器內核的組成 10.1.2 定時器內核的寄存器 10.1.3 定時器(Interval Timer)內核的配置 10.1.4 C語言編程 10.2 時鍾信號産生實驗 10.2.1 時鍾信號産生電路 10.2.2 時鍾信號産生電路控製程序 10.3 定時器(Interval Timer)內核的中斷實驗 10.4 信號的周期測量 10.4.1 信號周期測量電路 10.4.2 周期測量控製程序 10.5 “看門狗”電路實驗 10.5.1 “看門狗”電路 10.5.2 “看門狗”電路控製程序 10.6 小結第11章 LCD12864液晶模塊的驅動設計——SDRAM控製器內核的使用 11.1 LCD12864液晶模塊簡介 11.2 SDRAM控製器內核 11.2.1 概述 11.2.2 SDRAM控製器內核的配置選項 11.2.3 時鍾、PLL和時序 11.2.4 SDRAM內核的C語言編程 11.3 LCD12864模塊的驅動實例 11.3.1 LCD12864模塊接口電路 11.3.2 硬件係統的SOPC設計 11.3.3 係統軟件設計 11.4 小結第12章 JTAG UART通信——JTAG UART內核的使用 12.1 JTAG UART內核 12.1.1 JTAG UART內核概述 12.1.2 JTAG UART內核配置選項 12.1.3 JTAG UART內核的C語言編程 12.2 JTAG UART通信實例 12.2.1 硬件係統的SOPC設計 12.2.2 係統軟件設計 12.3 小結第13章 SD卡讀寫控製設計——SPI內核的使用 13.1 SD卡簡介 13.2 SPI內核 13.2.1 SPI內核綜述 13.2.2 SPI內核配置選項 13.2.3 SPI的C語言編程 13.3 SD卡讀寫實例 13.3.1 SD卡與FPGA接口電路 13.3.2 硬件係統的SOPC設計 13.3.3 係統軟件設計 13.4 小結第14章 數字信號頻率測量電路的設計 14.1 頻率測量原理和電路設計要求 14.2 頻率測量電路的係統設計 14.3 頻率測量電路的單元電路設計 14.3.1 計數器電路 14.3.2 計數器控製電路 14.3.3 NiosⅡ軟核處理器係統 14.4 頻率測量電路的係統調試 14.4.1 係統集成 14.4.2 測試方案和使用儀器 14.4.3 測量數據及數據分析 14.5 設計總結第15章 信號頻譜分析電路的設計 15.1 頻譜的概念 15.2 離散傅裏葉變換 15.3 信號頻譜分析電路的係統設計 15.4 信號頻譜分析電路的單元電路設計 15.4.1 頻譜分析模塊 15.4.2 采樣速率控製電路 15.5 信號頻譜分析電路的係統調試 15.5.1 係統集成 15.5.2 信號頻譜分析程序框圖 15.5.3 係統測量和數據分析 15.6 設計總結參考文獻
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