XilinxZynqSoC与嵌入式Linux设计实战指南兼容ARMCortex-A9的设计方法

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作者: 陆启帅
出版社: 清华大学
ISBN: 9787302373445

出版时间: 2022-11
装帧: 平装
开本: 16开

作者: 陆启帅
出版社: 清华大学

ISBN: 9787302373445
出版时间: 2022-11

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计算机与互联网

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W9787302373445

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作者简介
陆启帅，中科院南京天文光学技术研究所(天文光学技术重点实验室)工程师。长期从事嵌入式系统方面科研和教学工作，在天文望远镜高精度跟踪控制、自适应光学控制、高速计算、ARM处理器架构以及嵌入式Linux有比较深入的研究和工程实践经验。

目录
第一篇  Zynq开发基础
第1章  Zynq初体验
  1.1  PL部分设计实现
    1.1.1  创建工程
    1.1.2  设计输入
    1.1.3  设计综合
    1.1.4  设计实现
    1.1.5  下载执行
  1.2  PS部分设计实现
    1.2.1  建立Zynq硬件系统
    1.2.2  在PS中设计Hello World程序
    1.2.3  下载执行程序
第2章  Zynq集成开发环境
  2.1  Zynq硬件平台
    2.1.1  Zynq XC7Z020芯片硬件资源
    2.1.2  ZedBoard硬件资源
  2.2  Zynq软件平台
    2.2.1  嵌入式硬件开发工具XPS
    2.2.2  嵌入式软件开发工具SDK
第3章  Zynq启动流程及镜像制作
  3.1  BootROM
  3.2  Zynq器件的启动配置
  3.3  使用BootGen
  3.3.1  BootGen介绍
  3.3.2  BIF文件语法
  3.3.3  BootGen实例
第二篇  Zynq底层硬件设计
第4章  GPIO原理及设计实现
  4.1  GPIO原理
  4.2  Zynq XC7Z020 GPIO寄存器
    4.2.1  DATA_RO寄存器
    4.2.2  DATA寄存器
    4.2.3  MASK_DATA_LSW/ MSW寄存器
    4.2.4  DIRM寄存器
    4.2.5  OEN寄存器
    4.2.6  GPIO slcr寄存器
  4.3  GPIO设计实现
    4.3.1  汇编语言实现
    4.3.2  C语言实现
第5章  中断原理及实现
  5.1  中断原理
    5.1.1  中断类型
    5.1.2  中断向量表
    5.1.3  中断处理过程
  5.2  Zynq中断体系结构
    5.2.1  私有中断
    5.2.2  软件中断
    5.2.3  共享外设中断
    5.2.4  中断寄存器
  5.3  中断程序设计实现
    5.3.1  中断向量表和解析程序
    5.3.2  中断源配置
    5.3.3  ICD寄存器初始化
    5.3.4  ICC寄存器组初始化
    5.3.5  ICD寄存器组配置
    5.3.6  ARM程序状态寄存器(CPSR)配置
    5.3.7  中断服务程序设计
  5.4  设计验证
第6章  定时器原理及实现
  6.1  Zynq定时器概述
  6.2  私有定时器
    6.2.1  私有定时器寄存器
    6.2.2  私有定时器设计实现
  6.3  私有看门狗定时器
    6.3.1  私有看门狗定时器寄存器
    6.3.2  私有看门狗定时器设计实现
  6.4  全局定时器
    6.4.1  全局定时器寄存器
    6.4.2  全局定时器设计实现
第7章  通用异步收发器原理及实现
  7.1  UART概述
  7.2  UART寄存器
  7.3  UART设计实现
    7.3.1  UART引脚设置
    7.3.2  UART初始化
    7.3.3  UART字符接收和发送函数实现
    7.3.4  UART主函数实现
    7.3.5  UART具体实现步骤
第8章  OLED原理及实现
  8.1  OLED概述
  8.2  建立OLED硬件系统
  8.3  生成自定义OLED IP模板
  8.4  修改MY_OLED IP设计模板
  8.5  OLED驱动程序设计实现
    8.5.1  OLED初始化
    8.5.2  写数据相关函数
    8.5.3  写显存相关函数实现
  8.6  设计验证
第9章  Zynq双核运行原理及实现
  9.1  双核运行原理
  9.2  硬件系统设计
  9.3  软件设计
    9.3.1  FSBL
    9.3.2  CPU0应用程序设计
    9.3.3  CPU1应用程序设计
  9.4  设计验证
第三篇  嵌入式Linux设计
第10章  嵌入式Linux系统构建
  10.1  Ubuntu 13.10设置
    10.1.1  root登录
    10.1.2  安装FTP服务器和SSH服务器
  10.2  PuTTY和FileZilla工具使用
    10.2.1  PuTTY工具使用
    10.2.2  FileZilla工具使用
  10.3  交叉编译器安装
    10.3.1  Xilinx ARM交叉编译器下载
    10.3.2  Xilinx ARM交叉编译器安装
  10.4  嵌入式Qt环境构建
    10.4.1  主机环境Qt构建
    10.4.2  目标机Qt环境构建
第11章  嵌入式Linux系统实现
  11.1  硬件平台构建
    11.1.1  自定义GPIO IP核设计
    11.1.2  添加my_led IP核端口
  11.2  my_led IP核逻辑设计
    11.2.1  设置引脚方向信息
    11.2.2  my_led IP核端口和连接设计
    11.2.3  my_led IP核用户逻辑设计
    11.2.4  my_led IP核引脚约束设计
    11.2.5  my_led IP核硬件比特流生成
  11.3  启动文件BOOT.BIN设计
    11.3.1  第一阶段启动代码设计
    11.3.2  u-boot编译
    11.3.3  生成BOOT.BIN文件
  11.4  Linux内核编译
    11.4.1  内核简介
    11.4.2  Xilinx Linux内核的获取
    11.4.3  Xilinx Linux内核编译
  11.5  系统测试
  11.6  添加my_led设备
    11.6.1  my_led驱动程序设计
    11.6.2  应用程序调用驱动程序测试
第12章  u-boot原理及移植
  12.1  u-boot版本及源码结构
    12.1.1  u-boot版本
    12.1.2  u-boot源码结构
  12.2  u-boot配置和编译分析
    12.2.1  u-boot配置分析
    12.2.2  顶层Makefile分析
  12.3  u-boot运行过程分析
    12.3.1  start.S文件分析
    12.3.2  lowlevel_init.S分析
    12.3.3  board_init_f分析
    12.3.4  board_init_r分析
    12.3.5  main_loop分析
  12.4  u-boot移植
    12.4.1  删除无关文件
    12.4.2  修改因删除无关源码造成的错误
    12.4.3  添加修改ZedBoard移植代码
    12.4.4  u-boot测试
第13章  Linux内核原理及移植
  13.1  Linux内核版本及源码结构
    13.1.1  Linux内核版本
    13.1.2  Linux内核源码结构
  13.2  Linux内核系统配置
    13.2.1  Makefile分析
    13.2.2  Makefile中的变量
    13.2.3  子目录Makefile
    13.2.4  内核配置文件
  13.3  Linux内核启动分析
    13.3.1  内核启动入口
    13.3.2  zImage自解压
    13.3.3  第一阶段启动代码分析
    13.3.4  第二阶段启动代码分析
  13.4  Linux内核移植
    13.4.1  添加配置文件
    13.4.2  添加和修改ZedBoard相关文件
    13.4.3  添加驱动文件和头文件
    13.4.4  Linux内核测试
第14章  网络视频设计及实现
  14.1  总体设计
  14.2  V4L2关键技术
    14.2.1  V4L2基本原理
    14.2.2  相关数据结构和函数
    14.2.3  V4L2工作流程
  14.3  TCP及Qt下的网络编程
    14.3.1  服务器端程序设计
    14.3.2  客户端程序设计
  14.4  设计验证
    14.4.1  主机设计验证
    14.4.2  目标机设计验证

内容摘要
陆启帅、陆彦婷、王地编著的这本《XilinxZynqSoC与嵌入式Linux设计实战指南(兼容ARMCortex-A9的设计方法)》系统介绍了XilinxZynq-7000SoC与嵌入式Linux设计方法与实践。全书以ZynqPS(ARMCortex-A9)为核心，以ZynqPL(FPGA)为可编程外设，详细介绍了从底层硬件系统到上层操作系统及GUI设计原理和方法，详细讲解了底层外设接口控制程序、嵌入式Linux操作系统移植以及应用程序。全书共分14章，内容包括Zynq初体验、
Zynq集成开发环境、Zynq启动流程及镜像制作、GPIO原理及实现、中断原理及实现、定时器原lint实现、
通用异步收发器原理及实现、OLED原理及实现、Zynq双核运行原理及实现、嵌入式Linux系统构建、嵌入式Linux系统实现、u-boot原理及移植、Linux内核原理及移植和嵌入式网络视频设计及实现。
本书由浅入深，从最简单的流水灯、HelloWorld开始，使读者可以完成裸机控制程序设计、嵌人式Linux环境搭建、嵌入式操作系统移植以及应用程序设计等。
本书理论与实践相结合，可以作为信息类专业大学本科高年级和研究生的教学参考用书，也可作为从事嵌入式系统设计的工程技术人员参考用书。

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全球著名的可编程逻辑器件厂商Xilinx推出的新一代Zynq-7000可扩展处理平台（EPP）将双核ARMCortex-A9处理器、可编程逻辑（FPGA）和定制硬件IP外设紧密集成在一起，实现了灵活性、可配置性和高性能的完美组合。 Zynq-7000将双核ARM嵌入到FPGA内，可以利用其双核ARM运行嵌入式操作系统，进行人机交互界面和网络通信设计，利用Zynq的FPGA部分对算法进行并行计算，利用定制硬件IP外设进行接口扩展设计，从而简化了设计难度和复杂度。本书以Zynq-7000的ARM Cortex-A9部分为核心，以Zynq-7000的FPGA部分为可编程外设，由浅入深，从简单的流水灯、Hello World开始，详细介绍了底层硬件接口原理、嵌入式Linux环境搭建、嵌入式Linux操作系统移植以及应用程序设计方法。本书是一本真正的“实战指南”！  学习资源  为了方便教学和自学，本书配套提供所有案例的完整工程设计文件。这些资源可以在清华大学出版社网站本书页面下载。  推荐阅读  Xilinx新一代FPGA设计套件Vivado应用指南（EDA工程技术丛书）  Xilinx FPGA设计权威指南——Vivado集成设计环境（EDA工程技术丛书）  Xilinx All Programmable Zynq-7000 SoC设计指南
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