SOPC系统设计入门教程:构建与开发指南

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《SOPC系统设计入门教程》是由邵舒渊、卢选民编著的一本针对西北工业大学大学生创新中心内部的培训教材,旨在为全国大学生电子设计竞赛“ALTERA杯”EDA/SOPC专项设计竞赛提供教学支持。该书于2004年5月出版,内容全面深入地讲解了System-on-a-Package (SOPC)系统的概念、设计流程、开发环境以及实际应用。 首先,作者介绍了SOPC的基本概念,它是一种将微处理器核心与外围设备集成在同一块芯片上的设计方法,通过高级综合工具实现软硬件的协同设计。SOPC系统设计流程包括SOPCBuilder的设计流程,分为多个阶段,如系统规划、硬件描述语言(HDL)编写、仿真验证、综合与配置等,以及整个系统的开发流程,涵盖了从需求分析到产品实现的全过程。 第二章详细解析了SOPC系统架构,包括Nios CPU为核心处理部分,其指令总线和数据总线主端口、缓存存储器、移位单元、乘法支持、中断管理和调试模块等组成部分。Avalon总线作为SOPC系统内的通信标准,涉及基本概念、传输机制、三态接口以及地址对齐等。此外,书中还介绍了多种外设IP模块,如通用异步串行接口(UART)、可编程并行输入/输出模块(PIO)、定时器和DMA控制器,这些是构成完整系统的关键组件。 硬件开发章节详细讲述了如何使用Quartus II工具进行工程创建、配置CPU和外设模块、指定地址映射以及下载设计到FPGA的过程。软件开发部分则介绍了软件开发流程,包括环境配置、文件系统构建、开发工具的选择(如GNUPro工具、Nios OCI调试模块等)以及处理器硬件属性的配置,如乘法器、高速缓冲器、多主总线结构和外设接口等。 《SOPC系统设计入门教程》不仅提供了理论知识,还提供了丰富的实践指导,适合电子工程专业的学生和研究人员学习SOPC技术,掌握从硬件到软件的系统级设计和实现方法。通过阅读这本书,读者能够深入了解SOPC技术的核心理念,以及如何将其应用于实际工程项目中。