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内容介绍

 书名：  兼容ARM9的软核处理器设计：基于FPGA[按需印刷]|199240
 图书定价：  69元
 图书作者：  李新兵
 出版社：  机械工业出版社
 出版日期：  2012/4/1 0:00:00
 ISBN号：  9787111375722
 开本：  16开
 页数：  388
 版次：  1-1
 作者简介
李新兵 资深芯片设计数字电路工程师，长期专注于数字集成电路设计，并在FPGA原型验证上积累了大量的经验。一直以提升中国处理器设计能力为己任，是开源处理器的实践者和推动者。2009年年初在Socvista社区上发布了兼容ARM7的FreeARM7 IP核，一经推出就深受网友追捧，每次帖子上线，都能吸引成千上万的点击量和回复。FreeARM7开源项目从在开源硬件社区（www.openhw.org）上发布开始，就一直盘踞优秀推荐项目的第一位。在RT-Tread嵌入式社区（www.rt-thread.org）中，FreeARM7项目也深受嵌入式开发者追捧。FreeARM7 IP核已经被某信息工程学院教师用于课题研究。本书作者熟谙数字电路设计理论与方法，在长期的设计实践中，摸索总结出了一套设计RISC处理器的简易方法，可以使用较简短的代码实现复杂处理器设计。基于这些设计方法与技巧，作者在FPGA上实现并运行了兼容主流32位处理器的实现，如ARM9、cortex-m0、MIPS等RISC处理器。
 内容简介
《兼容ARM9的软核处理器设计：基于FPGA》介绍如何使用硬件描述语言Verilog进行FPGA设计。通过阅读本书，读者可以自行设计一个32位的RISC架构处理器—兼容市面上流行的ARM9微处理器。本书不仅详细介绍了Verilog HDL的语法，而且独具匠心地介绍了如何使用这种精简的语言进行成熟作品的设计。这也是本书相对于其他类似图书的首次尝试。本书以Verilog RTL设计为核心，从第1章建立Verilog RTL设计模型开始，到最后一章能够对Linux操作系统进行仿真。读者通过本书可以切实掌握基于ARM9的数字电路设计流程，并能够利用成熟的MCU软件设计工具生成BIN文件，通过BIN文件和一个只有1800行的兼容ARM9处理器内核，快速完成FPGA设计。
《兼容ARM9的软核处理器设计：基于FPGA》理论结合实际，图文并茂，由浅入深地介绍了如何使用Verilog语言进行FPGA设计，可作为机电控制、信息家电、工业控制、手持仪器、医疗器械、机器人技术等方面FPGA与嵌入式系统开发与应用参考书，适合对FPGA与嵌入式系统开发感兴趣的读者以及从事ARM嵌入式系统应用开发工程师阅读。
 目录

《兼容ARM9的软核处理器设计：基于FPGA》
前言
第1章 数字电路设计模型1
1.1 最初的模型—带有输入输出的模块1
1.2 组合逻辑2
1.3 时序逻辑3
1.4 同步电路5
1.5 同步电路时序路径6
1.6 RTL描述8
1.7 综合生成电路9
结束语10
第2章 Verilog RTL编程11
2.1 Verilog语言与RTL描述11
2.2 Verilog描述语句对应电路13
2.3 如何进行RTL设计16
2.4 RTL设计要点17
2.5 UART串口通信设计实例18
结束语25
第3章 Modelsim仿真26
3.1 仿真的意义26
3.2 testbench文件27
3.3 Modelsim仿真工具28
3.4 UART串口仿真实例32
结束语34
第4章 FPGA开发板原型验证35
4.1 FPGA内部结构35
4.2 FPGA开发板41
4.3 FPGA设计开发流程43
4.4 FPGA设计内部单元46
4.5 UART设计在Altera FPGA的下载执行53
4.6 UART设计在Xilinx FPGA的下载执行61
结束语77
第5章 ARM9微处理器编程模型78
5.1 ARM公司历史78
5.2 ARM处理器架构79
5.3 微处理器基本模型81
5.4 ARMv4架构模式84
5.5 ARMv4架构内部寄存器86
5.6 ARMv4架构的异常中断89
5.7 ARMv4架构支持的ARM指令集95
5.8 ARM指令与中断分析117
结束语119
第6章 兼容ARM9微处理器Verilog RTL设计120
6.1 确定RTL设计的输入输出端口121
6.2 经典的三级流水线架构125
6.3 经典的五级流水线架构128
6.4 三级流水线改进架构130
6.5 适于兼容ARM9微处理器的三级架构134
6.6 影响流水线架构执行的四种状况139
6.7 第一级：取指阶段的Verilog RTL实现151
6.8 第二级：乘法运算阶段的Verilog RTL实现152
6.9 第三级：加法运算阶段的Verilog RTL实现159
6.10 寄存器组的写入168
6.11 CPSR/SPSR的写入176
6.12 数据池的读写185
6.13 第四级：读操作数据的回写187
结束语191
第7章 Hello World—兼容ARM9处理器内核运行的第一个程序192
7.1 基于FPGA的SoC设计流程193
7.2 使用RealView MDK编译Hello World程序197
7.3 Modelsim仿真输出Hello World206
7.4 建立Hello World的FPGA设计工程213
结束语226
第8章 Dhrystone Benchmark—兼容ARM9处理器内核性能测试227
8.1 Dhrystone 2.1介绍228
8.2 移植Dhrystone 2.1进行编译232
8.3 使用Modelsim仿真运行Dhrystone Benchmark238
8.4 在线可编程的FPGA SoC设计工程245
8.5 Dhrystone Benchmark在开发板中运行254
结束语258
第9章 uClinux仿真—结合SkyEye，启动不带MMU的操作系统259
9.1 ARM7TDMI-S处理器内核260
9.2 以ARM7TDMI为核心的单片机266
9.3 uClinux嵌入式操作系统269
9.4 SkyEye硬件模拟平台270
9.5 Modelsim下仿真uClinux启动过程274
结束语290
第10章 Linux操作系统仿真—结合mini2440开发板，启动带MMU的操作系统291
10.1 ARM920T处理器内核291
10.2 S3C2440A 32位微控制器296
10.3 mini2440 ARM9开发板298
10.4 NAND Flash仿真模型301
10.5 为兼容ARM9处理器内核增加协处理器指令303
10.6 建立仿真Linux操作系统的testbench305
结束语318
附录A 启动Linux操作系统的全部打印log信息320
附录B 兼容ARM9处理器内核带注释的Verilog RTL代码329
附录C 相关网址389
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