FPGA软硬件协同设计：Xilinx Microblaze实战教程

"该课程深入讲解了FPGA在嵌入式系统中的应用，特别是通过XILINX的MICROBLAZE 32位软核处理器，涵盖了从基础的FPGA结构解析到高级的软硬件协同设计和调试技术。课程内容包括但不限于Vivado高级设计技术、基于HLS的数字系统实现、软硬件协同调试方法以及AMBA协议规范等。通过实际实验和案例分析，学习者可以掌握创建IP核、使用MATLAB进行模型设计、搭建中断系统、使用在线逻辑分析仪进行硬件调试等技能。此外，课程还介绍了FPGA芯片的内部结构、Zynq平台设计和Xilinx的全可编程SoC设计理念。" 在这门课程中，首先介绍了Xilinx的全可编程SoC的特点，特别是在嵌入式系统设计中的重要性。接着，深入探讨了FPGA的内部结构，如查找表（LUT）和AMBA协议家族，包括AXI、AHB和APB，这些都是理解FPGA工作原理和系统级通信的关键。 课程强调了基于硬件描述语言（HLS）的设计方法，通过实现矩阵相乘和时序逻辑，展示了如何高效地利用HLS工具来创建数字系统。同时，HLS的关键优化策略和C代码属性的使用也得到了详细讲解，帮助设计者优化性能和功耗。 在软硬件协同设计部分，课程详细讲解了如何创建和修改IP核，以及如何在Vivado中查看逻辑门的内部逻辑结构。特别强调了MicroBlaze处理器的结构及其在BSB建立的最小系统中的应用。此外，通过GPIO实验和AXI GPIO核的仿真，学习者将了解如何与外设进行通信。 在调试方面，课程详细阐述了软硬件协同调试方法，包括如何构建中断系统、使用在线逻辑分析仪进行硬件调试，以及如何进行软硬件协同调试以分析整个系统的行为。这些内容对于解决实际工程问题和提升系统性能至关重要。 通过这门课程，学习者不仅可以掌握FPGA的基本设计和调试技巧，还能了解到最新的Zynq平台设计方法，这对于希望在嵌入式系统领域深化专业技能的人来说是一份宝贵的资源。同时，课程也提供了丰富的实验和实例，以增强实践操作能力，确保理论知识与实际应用的紧密结合。