Xilinx Zynq SoC與嵌入式Linux設計實戰指南 兼容ARM Cortex-A9的設計方法 epub pdf mobi txt 電子書 下載 2024

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編輯推薦

　　

本書以Zynq-7000的ARM Cortex-A9部分為核心，以Zynq-7000的FPGA部分為可編程外設，由淺入深，從簡單的流水燈、Hello World開始，詳細介紹瞭底層硬件接口原理、嵌入式Linux環境搭建、嵌入式Linux操作係統移植以及應用程序設計方法。為瞭方便教學和自學，本書配套提供所有案例的完整設計文件。這些資源可以在清華大學齣版社網站本書頁麵下載。主要內容：

n Zynq開發流程

n GPIO原理及設計實現

n 中斷原理及設計實現

n 定時器原理及設計實現

n UART原理及設計實現

n OLED原理及設計實現

n 雙核運行原理及設計實現

n 嵌入式Linux環境搭建

n u-boot移植方法與實現

n Linux內核移植方法與實現

n 網絡視頻設計及實現

內容簡介

　　《XilinxZynqSoC與嵌入式Linux設計實戰指南：兼容ARMCortex-A9的設計方法》係統介紹瞭XilinxZynq��7000SoC與嵌入式Linux設計方法與實踐。全書以ZynqPS（ARMCortex�睞9）為核心，以ZynqPL（FPGA）為可編程外設，詳細介紹瞭從底層硬件係統到上層操作係統及GUI設計原理和方法，詳細講解瞭底層外設接口控製程序、嵌入式Linux操作係統移植以及應用程序。全書共分14章，內容包括Zynq初體驗、Zynq集成開發環境、Zynq啓動流程及鏡像製作、GPIO原理及實現、中斷原理及實現、定時器原理及實現、通用異步收發器原理及實現、OLED原理及實現、Zynq雙核運行原理及實現、嵌入式Linux係統構建、嵌入式Linux係統實現、u�瞓oot原理及移植、Linux內核原理及移植和嵌入式網絡視頻設計及實現。

　　《XilinxZynqSoC與嵌入式Linux設計實戰指南：兼容ARMCortex-A9的設計方法》由淺入深，從簡單的流水燈、HelloWorld開始，使讀者可以完成裸機控製程序設計、嵌入式Linux環境搭建、嵌入式操作係統移植以及應用程序設計等。

　　《XilinxZynqSoC與嵌入式Linux設計實戰指南：兼容ARMCortex-A9的設計方法》理論與實踐相結閤，可以作為信息類專業大學本科高年級和研究生的教學參考用書，也可作為從事嵌入式係統設計的工程技術人員參考用書。

作者簡介

　陸啓帥 中科院南京天文光學技術研究所（天文光學技術重點實驗室）工程師。長期從事嵌入式係統方麵科研和教學工作，在天文望遠鏡高精度跟蹤控製、自適應光學控製、高速計算、ARM處理器架構以及嵌入式Linux有比較深入的研究和工程實踐經驗。

目錄

第一篇Zynq開發基礎
第1章Zynq初體驗
1.1PL部分設計實現
1.1.1創建工程
1.1.2設計輸入
1.1.3設計綜閤
1.1.4設計實現
1.1.5下載執行
1.2PS部分設計實現
1.2.1建立Zynq硬件係統
1.2.2在PS中設計Hello World程序
1.2.3下載執行程序

第2章Zynq集成開發環境
2.1Zynq硬件平颱
2.1.1Zynq XC7Z020芯片硬件資源
2.1.2ZedBoard硬件資源
2.2Zynq軟件平颱
2.2.1嵌入式硬件開發工具XPS
2.2.2嵌入式軟件開發工具SDK

第3章Zynq啓動流程及鏡像製作
3.1BootROM
3.2Zynq器件的啓動配置
3.3使用BootGen
3.3.1BootGen介紹
3.3.2BIF文件語法
3.3.3BootGen實例

第二篇Zynq底層硬件設計
第4章GPIO原理及設計實現
4.1GPIO原理
4.2Zynq XC7Z020 GPIO寄存器
4.2.1DATA_RO寄存器
4.2.2DATA寄存器
4.2.3MASK_DATA_LSW/ MSW寄存器
4.2.4DIRM寄存器
4.2.5OEN寄存器
4.2.6GPIO slcr寄存器
4.3GPIO設計實現
4.3.1匯編語言實現
4.3.2C語言實現

第5章中斷原理及實現
5.1中斷原理
5.1.1中斷類型
5.1.2中斷嚮量錶
5.1.3中斷處理過程
5.2Zynq中斷體係結構
5.2.1私有中斷
5.2.2軟件中斷
5.2.3共享外設中斷
5.2.4中斷寄存器
5.3中斷程序設計實現
5.3.1中斷嚮量錶和解析程序
5.3.2中斷源配置
5.3.3ICD寄存器初始化
5.3.4ICC寄存器組初始化
5.3.5ICD寄存器組配置
5.3.6ARM程序狀態寄存器(CPSR)配置
5.3.7中斷服務程序設計
5.4設計驗證

第6章定時器原理及實現
6.1Zynq定時器概述
6.2私有定時器
6.2.1私有定時器寄存器
6.2.2私有定時器設計實現
6.3私有看門狗定時器
6.3.1私有看門狗定時器寄存器
6.3.2私有看門狗定時器設計實現
6.4全局定時器
6.4.1全局定時器寄存器
6.4.2全局定時器設計實現

第7章通用異步收發器原理及實現
7.1UART概述
7.2UART寄存器
7.3UART設計實現
7.3.1UART引腳設置
7.3.2UART初始化
7.3.3UART字符接收和發送函數實現
7.3.4UART主函數實現
7.3.5UART具體實現步驟

第8章OLED原理及實現
8.1OLED概述
8.2建立OLED硬件係統
8.3生成自定義OLED IP模闆
8.4修改MY_OLED IP設計模闆
8.5OLED驅動程序設計實現
8.5.1OLED初始化
8.5.2寫數據相關函數
8.5.3寫顯存相關函數實現
8.6設計驗證

第9章Zynq雙核運行原理及實現
9.1雙核運行原理
9.2硬件係統設計
9.3軟件設計
9.3.1FSBL
9.3.2CPU0應用程序設計
9.3.3CPU1應用程序設計
9.4設計驗證

第三篇嵌入式Linux設計
第10章嵌入式Linux係統構建
10.1Ubuntu 13.10設置
10.1.1root登錄
10.1.2安裝FTP服務器和SSH服務器
10.2PuTTY和FileZilla工具使用
10.2.1PuTTY工具使用
10.2.2FileZilla工具使用
10.3交叉編譯器安裝
10.3.1Xilinx ARM交叉編譯器下載
10.3.2Xilinx ARM交叉編譯器安裝
10.4嵌入式Qt環境構建
10.4.1主機環境Qt構建
10.4.2目標機Qt環境構建

第11章嵌入式Linux係統實現
11．1硬件平颱構建
11．1．1自定義GPIO IP核設計
11．1．2添加my_led IP核端口
11．2my_led IP核邏輯設計
11．2．1設置引腳方嚮信息
11．2．2my_led IP核端口和連接設計
11．2．3my_led IP核用戶邏輯設計
11．2．4my_led IP核引腳約束設計
11．2．5my_led IP核硬件比特流生成
11．3啓動文件BOOT．BIN設計
11．3．1第一階段啓動代碼設計
11．3．2u�瞓oot編譯
11．3．3生成BOOT．BIN文件
11．4Linux內核編譯
11．4．1內核簡介
11．4．2Xilinx Linux內核的獲取
11．4．3Xilinx Linux內核編譯
11．5係統測試
11．6添加my_led設備
11．6．1my_led驅動程序設計
11．6．2應用程序調用驅動程序測試

第12章u�瞓oot原理及移植
12．1u�瞓oot版本及源碼結構
12．1．1u�瞓oot版本
12．1．2u�瞓oot源碼結構
12．2u�瞓oot配置和編譯分析
12．2．1u�瞓oot配置分析
12．2．2頂層Makefile分析
12．3u�瞓oot運行過程分析
12．3．1start．S文件分析
12．3．2lowlevel_init．S分析
12．3．3board_init_f分析
12．3．4board_init_r分析
12．3．5main_loop分析
12．4u�瞓oot移植
12．4．1刪除無關文件
12．4．2修改因刪除無關源碼造成的錯誤
12．4．3添加修改ZedBoard移植代碼
12．4．4u�瞓oot測試

第13章Linux內核原理及移植
13．1Linux內核版本及源碼結構
13．1．1Linux內核版本
13．1．2Linux內核源碼結構
13．2Linux內核係統配置
13．2．1Makefile分析
13．2．2Makefile中的變量
13．2．3子目錄Makefile
13．2．4內核配置文件
13．3Linux內核啓動分析
13．3．1內核啓動入口
13．3．2zImage自解壓
13．3．3第一階段啓動代碼分析
13．3．4第二階段啓動代碼分析
13．4Linux內核移植
13．4．1添加配置文件
13．4．2添加和修改ZedBoard相關文件
13．4．3添加驅動文件和頭文件
13．4．4Linux內核測試

第14章網絡視頻設計及實現
14．1總體設計
14．2V4L2關鍵技術
14．2．1V4L2基本原理
14．2．2相關數據結構和函數
14．2．3V4L2工作流程
14．3TCP及Qt下的網絡編程
14．3．1服務器端程序設計
14．3．2客戶端程序設計
14．4設計驗證
14．4．1主機設計驗證
14．4．2目標機設計驗證

前言/序言

　　我們生活在一個快速連接的世界中——全球有超過60億颱移動計算設備相互連接，並且每天都持續增加約100萬颱移動計算設備。預計到2020年，全球移動計算設備總數將達到300億颱。隨著物聯網(IoT)以及萬聯網(IoE)的發展，海量大數據的存儲、傳輸、處理、挖掘技術齣現瞭極大的挑戰。從處理響應速度來看，計算的處理響應速度從文字時代的秒級，到多媒體時代的百毫秒級、視頻時代的十毫秒級，會迅速推進到5G時代的1毫秒級。對海量數據在1毫秒內完成處理，將是未來數十年擺在電子信息係統設計工程師麵前的巨大難題。
　　隨著摩爾定律走嚮深納米時代，在20nm以下的工藝節點，每個節點的性價比提高幅度會比上一代逐漸減少，而前期的一次性工程費用（NRE）投入巨大，服務客戶數量稀少，使得專用集成電路（ASIC）及專用標準集成電路（ASSP）在商業模式上步入絕境，贏利的公司數量銳減直至最後消亡，尚能存活的將是可編程器件。
　　麵對海量的計算任務，多核並行曾是解決方案之一，但受製於算法可並行部分的局限，更多的核並不能帶來更高的效率，加速效能也逐漸走到瞭盡頭。此外，受單顆芯片發熱量密度限製，即使芯片上集成的晶體管越來越多，但可同時運行的晶體管數目卻趨於恒定，多餘的晶體管將淪為暗矽 (Dark Silicon)。 因此，設計者不得不將目光轉嚮馮·諾依曼架構之外的計算構架，例如領域定製化計算（Domain Specific Computing），它可在保持靈活性的同時，發揮每一個晶體管的計算能力，當然這也離不開可編程器件技術的長足發展。
　　在係統級彆，大數據與軟件定義一切，虛擬化一切的趨勢，使得係統構架工程師不得不尋求更靈活、更智慧、更快速、更綠色的解決方案。而這些解決方案的核心往往與軟件、硬件及I/O均可編程的芯片——賽靈思公司的All Programmable芯片相關。
　　在教育領域，除瞭需要培養能夠應對未來數十年技術挑戰的電子信息係統工程師之外，教學本身也充滿瞭變革和機遇。隨著大型開放式網絡課程（MOOC）的興起，在統一平颱下通過互聯網，以翻轉課堂的方式，打破業界與教育界的壁壘，完成軟件與硬件、理論與實驗、年級與院係的全麵貫通，將是很多電子信息類學科教育工作者的更高追求。
　　賽靈思大學計劃將不遺餘力地幫助教育工作者應對這些變革，與清華齣版社閤作將All Programmable全麵可編程技術係統地引入到新型知識傳播體係中去，培養能夠應對下一代電子係統設計挑戰的卓越工程師，為實現將“中國製造”變成“中國智造”的夢想，提供充足的智力和人纔保障。

　　謝凱年
　　Xilinx大學計劃大中華區經理

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