SoC FPGA 嵌入式設計和開發教程

本書以Intel Cyclone v SoC FPGA系列器件為例，介紹了SoC FPGA 器件的架構特點、常用電路設計以及軟硬體開發流程和開發技巧。內容編排按照開發一個基於SoC FPGA 的應用系統所需掌握的基本的知識路線展開，從基本的Linux系統操作到分析一個基礎的應用系統框架，然後基於該應用系統框架，詳細講解應用系統的構建、BSP檔的生成、啟動引導檔的更新、Ubuntu虛擬機器安裝配置、Linux內核配置與編譯。接著介紹如何在嵌入式Linux系統環境下，使用虛擬位址映射的方式編寫相應的應用程式來實現該應用系統中各個功能IP的程式設計控制和調試。最後以兩個實際的例子展示如何通過HPS和FPGA的片上通信橋實現軟硬體聯合開發的過程，包括FPGA側邏輯開發，IP匯流排封裝，Linux驅動程式的編寫編譯，Linux應用程式的編寫與運行等。

本書既可作為工程類應用、電子資訊類專業本科生以及相關專業專科生的嵌入式系統基礎類課程的教材，也可作為SoC FPGA自學人員以及從事SoC FPGA開發的工程技術人員的培訓教材和參考用書。
 

第1章 SoC FPGA軟硬體系統開發概述
1.1 Intel SoC FPGA系列
1.1.1 Cyclone Ⅴ SoC FPGA
1.1.2 Arria Ⅴ SoC FPGA
1.1.3 Arria 10 SoC FPGA
1.1.4 Stratix 10 SoC FPGA
1.1.5 SoC FPGA應用領域與前景
1.2 Intel Cyclone Ⅴ SoC FPGA介紹
1.2.1 什麼是SoC FPGA
1.2.2 SOPC
1.2.3 SoC FPGA與SOPC之間的差異
1.2.4 SoC FPGA架構的優勢
1.3 Cyclone Ⅴ SoC FPGA器件硬體設計概述
1.3.1 FPGA I/O和時鐘
1.3.2 SoC FPGA JTAG電路設計
1.4 AC501-SoC開發板介紹
1.4.1 佈局及組件
1.4.2 輕觸按鍵
1.4.3 用戶LED
1.4.4 時鐘輸入
1.4.5 GPIO介面
1.4.6 DDR3SDRAM
1.4.7 通用顯示擴展介面
1.4.8 USB轉 UART
1.4.9 乙太網收發器
1.5 本章小結

第2章 SoC FPGA開發板的使用
2.1 安裝SoC FPGA開發工具
2.2 SoC FPGA的配置資料燒寫與固化
2.2.1 SoC FPGA啟動配置方式介紹
2.2.2 sof檔的燒寫方式
2.2.3 Jic檔的生成和燒寫
2.3 在SoC FPGA上運行Linux作業系統
2.3.1 SoC FPGA中的 HPS啟動流程介紹
2.3.2 HPS啟動方式介紹
2.3.3 製作啟動鏡像SD卡
2.3.4 準備硬體板卡
2.3.5 開機測試
2.4 開發板Linux系統常用操作
2.4.1 查看目錄
2.4.2 設置和修改使用者密碼
2.4.3 查看和編輯檔
2.4.4 設置IP位址
2.4.5 掛載SD卡的FAT32分區
2.4.6 掛載 U盤
2.4.7 檔操作
2.4.8 目錄操作
2.4.9 停止某個進程
2.4.10 重啟和關機
2.5 本章小結

梅雪松

網名“小梅哥”，擁有多年電子設計經驗，擅長知識的總結和傳播，有《小梅哥和你一起深入學習FPGA》、《小梅哥FPGA學習筆記》兩個系列網路博文；並推出了手把手式視頻教程《FPGA設計思想與驗證方法視頻教程》，該教程在各大視頻點擊平臺備受好評，網友稱其為學習FPGA基礎與提高教學視頻的S選。同時，開設FPGA實地培訓班，進行網路和實地FPGA培訓，並多次進入高校進行SoC FPGA開發技術的培訓。培訓課程以其系統的知識講解和生動的實例分析，得到了學員的一致肯定。