EDA应用技术 基于NiosⅡ内核的FPGA电路系统设计
出版时间：2010年版
内容简介
本书系统地描述了NiosⅡ软核处理器系统的开发知识。内容包括Altera公司FPGA芯片的介绍、可编程逻辑器件开发软件QuartusⅡ的使用、硬件描述语言VHDL的简介、NiosⅡ软核处理器系统创建工具SOPCBuilder和NiosⅡ集成开发环境(NiosⅡIDE)的使用。书中还包括了大量的基础实验和应用系统的设计实例，能够帮助读者更快、更容易地掌握及应用这门技术。
本书适合从事Altera公司FPGA芯片开发设计的研究生和本科高年级学生使用，也适合从事该方面工作的工程师使用。
目录
第1章引言
1.1数字集成电路的分类
1.1.1标准逻辑器件
1.1.2微处理器
1.1.3可编程逻辑器件
1.2NiosⅡ软核处理器
1.2.1NiosⅡ软核处理器系统简介
1.2.2可配置软核处理器的优点
第2章现场可编程门阵列器件
2.1可编程逻辑器件概述
2.2可编程逻辑器件的发展历程
2.2.1简单PLD的基本结构
2.2.2FPGA的基本结构
2.3Altera公司CycloneⅡ器件的工作原理
2.4CycloneⅡ系列器件的主要技术指标
2.5小结
第3章QuartusⅡ开发软件的使用
3.1简介
3.2创建工程
3.3设计输入
3.3.1建立文本设计文件
3.3.2建立图形设计文件
3.3.3层次化设计
3.4设计的编译
3.5设计的仿真验证
3.5.1创建仿真波形文件
3.5.2设计仿真
3.6引脚分配
3.7器件配置
3.8小结
第4章VHDL语言基础
4.1VHDL的历史
4.2VHDL的程序结构
4.2.1VHDL程序的基本结构
4.2.2实体
4.2.3结构体
4.2.4包集
4.2.5库
4.3VHDL的语言元素
4.3.1标识符
4.3.2对象类别与定义
4.3.3数据类型
4.3.4运算符
4.4并行语句
4.4.1并行信号赋值语句
4.4.2进程语句
4.5顺序语句
4.5.1顺序信号赋值语句
4.5.2条件(IF)语句
4.5.3选择(CASE)语句
4.5.4循环(LOOP)语句
4.5.5空操作(NULL)语句
4.6小结
第5章NiosⅡ软核处理器系统的开发过程
5.1概述
5.2配置NiosⅡ软核处理器系统
5.2.1创建NiosⅡ软核处理器系统
5.2.2配置NiosⅡ软核处理器系统
5.3产生NiosⅡ软核处理器系统
5.3.1产生NiosⅡ软核处理器系统模块
5.3.2NiosⅡ软核处理器系统的产生
5.4创建NiosⅡIDE环境下的应用工程
5.4.1NiosⅡIDE工程创建
5.4.2C语言源文件的编辑
5.4.3C语言源文件的编译
5.5C语言源程序的调试
5.5.1在目标电路板上运行程序
5.5.2在目标电路板上调试程序
5.5.3配置目标FPGA器件
5.6小结
第6章NiosⅡ软核处理器程序运行时间的测量
6.1NiosⅡ软核处理器的结构
6.2NiosⅡ软核处理器
6.2.1“CoreNiosⅡ”选项卡
6.2.2“CachesandMemoryInterfaces”选项卡
6.2.3“AdvancedFeatures”选项卡
6.2.4“JTAGDebugModule”选项卡
6.2.5“CustomInstructions”选项卡
6.3程序运行时间的测量
6.3.1程序运行时间的测量方法
6.3.2NiosⅡ软核处理器对程序运行时间的影响
6.4浮点专用指令的使用
6.4.1浮点专用指令的添加
6.4.2浮点专用指令测试程序
6.4.3浮点专用指令测试结果
6.5小结
第7章8段数码管显示电路并行输入/输出(PIO)内核的使用
7.18段数码管
7.2并行输入/输出(PIO)内核
7.2.1并行输入/输出(PIO)内核的寄存器
7.2.2并行输入/输出(PIO)内核的配置
7.2.3C语言编程
7.31位数码管的显示实验
7.3.1产生数码管的显示控制电路
7.3.2数码管显示控制程序
7.3.3目标芯片的配置
7.4多位数码管显示实验
7.4.1多位数码管显示控制电路
7.4.24位数码管显示驱动函数
7.4.34位数据的分离
7.5小结
第8章按键电路中断的应用
8.1按键电路
8.2并行输入/输出(PIO)内核的中断
8.2.1并行输入/输出(PIO)内核涉及中断的相关寄存器
8.2.2并行输入/输出(PIO)内核中断的配置
8.2.3C语言编程
8.3NiosⅡ处理器的中断
8.3.1异常
8.3.2C语言编程
8.41位按键电路的实验
8.4.1产生按键的控制电路
8.4.21位按键控制程序
8.4.3数据类型
8.4.4alt_main()和main()的区别
8.54位按键电路的实验
8.5.14位按键控制电路
8.5.24位按键控制程序
8.6小结
第9章Flash的编程EPCS控制器、CFI控制器的使用
9.1EPCS控制器
9.1.1EPCS控制器概述
9.1.2EPCS控制器配置
9.2CFI控制器
9.2.1CFI控制器概述
9.2.2CFI控制器配置选项
9.2.3CFI控制器C语言编程
9.3Flash的编程实例
9.3.1硬件系统的SOPC设计从EPCS引导程序方式
9.3.2系统软件设计从EPCS引导程序方式
9.3.3从CFI_FLASH引导程序方式
9.4小结
第10章时钟信号的产生与测量定时器(IntervalTimer)内核的使用
10.1定时器内核
10.1.1定时器内核的组成
10.1.2定时器内核的寄存器
10.1.3定时器(IntervalTimer)内核的配置
10.1.4C语言编程
10.2时钟信号产生实验
10.2.1时钟信号产生电路
10.2.2时钟信号产生电路控制程序
10.3定时器(IntervalTimer)内核的中断实验
10.4信号的周期测量
10.4.1信号周期测量电路
10.4.2周期测量控制程序
10.5“看门狗”电路实验
10.5.1“看门狗”电路
10.5.2“看门狗”电路控制程序
10.6小结
第11章LCD12864液晶模块的驱动设计SDRAM控制器内核的使用
11.1LCD12864液晶模块简介
11.2SDRAM控制器内核
11.2.1概述
11.2.2SDRAM控制器内核的配置选项
11.2.3时钟、PLL和时序
11.2.4SDRAM内核的C语言编程
11.3LCD12864模块的驱动实例
11.3.1LCD12864模块接口电路
11.3.2硬件系统的SOPC设计
11.3.3系统软件设计
11.4小结
第12章JTAGUART通信JTAGUART内核的使用
12.1JTAGUART内核
12.1.1JTAGUART内核概述
12.1.2JTAGUART内核配置选项
12.1.3JTAGUART内核的C语言编程
12.2JTAGUART通信实例
12.2.1硬件系统的SOPC设计
12.2.2系统软件设计
12.3小结
第13章SD卡读写控制设计SPI内核的使用
13.1SD卡简介
13.2SPI内核
13.2.1SPI内核综述
13.2.2SPI内核配置选项
13.2.3SPI的C语言编程
13.3SD卡读写实例
13.3.1SD卡与FPGA接口电路
13.3.2硬件系统的SOPC设计
13.3.3系统软件设计
13.4小结
第14章数字信号频率测量电路的设计
14.1频率测量原理和电路设计要求
14.2频率测量电路的系统设计
14.3频率测量电路的单元电路设计
14.3.1计数器电路
14.3.2计数器控制电路
14.3.3NiosⅡ软核处理器系统
14.4频率测量电路的系统调试
14.4.1系统集成
14.4.2测试方案和使用仪器
14.4.3测量数据及数据分析
14.5设计总结
第15章信号频谱分析电路的设计
15.1频谱的概念
15.2离散傅里叶变换
15.3信号频谱分析电路的系统设计
15.4信号频谱分析电路的单元电路设计
15.4.1频谱分析模块
15.4.2采样速率控制电路
15.5信号频谱分析电路的系统调试
15.5.1系统集成
15.5.2信号频谱分析程序框图
15.5.3系统测量和数据分析
15.6设计总结
参考文献