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内容大纲
本书以Xilinx FPGA器件Nexys 4 DDR Artix-7开发板为实验平台,内容包括构建MIPS指令集和RISC-V指令集的多种SoC片上CPU设计实验,操作系统的开发与移植,构建完整的基于FPGA的计算机原型系统,以及编写应用软件程序等复杂实验项目。内容由易到难,由浅入深、循序渐进。
本书提供完整的实验实例和开源的代码下载,既包括简单的代码解析,又提供复杂实验的完整解决方案,适合初学者阅读和掌握。 -
作者介绍
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目录
第1章 龙芯LS132R CPU介绍
1.1 龙芯LS132R结构
1.2 移植概述
第2章 移植方法详解
2.1 简单AXI通信的编写
2.2 简单SPI读取的编写
2.3 简单makefile的编写
2.4 简单链接脚本的编写
2.5 启动文件的编写
2.6 常用C语言函数的编写
第3章 程序测试
3.1 简单闪烁LED程序测试
3.2 简单时钟程序测试
3.3 仿真的一点小技巧
第4章 移植操作说明
4.1 数码管实验
4.2 flash读取实验
4.3 AXI通信实验
4.4 汇编版点亮LED实验
4.5 C语言版点亮LED实验
4.6 C语言版时钟实验
第5章 CPU性能验证
5.1 性能验证数学模型及算法程序
5.2 性能验证程序下板测试过程与实现
5.2.1 下板过程
5.2.2 程序性能分析
5.3 CPU的性能指标定性分析
5.3.1 性能差异
5.3.2 现象分析
第6章 Linux操作系统编译
第7章 基于FPGA N4龙芯CPU软核LS132R的实时系统移植实现
7.1 引言
7.2 基于龙芯LS132R软核的SoC设计
7.2.1 FlashController设计与实现
7.2.2 外设IP核的复用
7.3 RTThread Nano系统的移植
7.3.1 实时操作系统的启动
7.3.2 时钟节拍的实现
7.3.3 上下文切换
7.3.4 堆栈实现
7.3.5 Uart实现
7.4 SoC系统测试与性能分析
第8章 RISCV指令集计算机系统设计实现
8.1 实验目标
8.2 三级存储体系原理
8.3 实验过程与方法
8.3.1 准备工作
8.3.2 安装必要软件包
8.3.3 源码
8.3.4 准备环境变量
8.3.5 修正源码的错误
8.3.6 自定义配置
8.3.7 构建工作
8.3.8 格式化TF卡
8.3.9 写入bitsream文件、引导启动文件和嵌入式Linux系统文件
8.3.10 引导启动开发板
8.4 实验结果分析
8.5 应用程序开发示例
附录
参考文献
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