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SOC設(shè)計(jì)指南:基于ARM CORTEX-M

包郵 SOC設(shè)計(jì)指南:基于ARM CORTEX-M

出版社：機(jī)械工業(yè)出版社出版時(shí)間：2023-12-01
開(kāi)本： 16開(kāi) 頁(yè)數(shù)： 291
中 圖 價(jià):¥82.1(6.9折) 定價(jià)  ¥119.0 登錄后可看到會(huì)員價(jià)
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SOC設(shè)計(jì)指南:基于ARM CORTEX-M 版權(quán)信息

  • ISBN：9787111738091
  • 條形碼：9787111738091 ; 978-7-111-73809-1
  • 裝幀：平裝-膠訂
  • 冊(cè)數(shù)：暫無(wú)
  • 重量：暫無(wú)
  • 所屬分類：>

SOC設(shè)計(jì)指南:基于ARM CORTEX-M 本書(shū)特色

本書(shū)是基于Arm Cortex-M內(nèi)核架構(gòu)開(kāi)展SoC設(shè)計(jì)的優(yōu)秀參考書(shū)，講解了基于Arm Cortex-M處理器的SoC設(shè)計(jì)方法，重點(diǎn)對(duì)SoC的構(gòu)成、設(shè)計(jì)、集成及應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)闡述，并討論了基于SoC的編程。書(shū)中涉及的知識(shí)面很全，其中外設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)例、SoC設(shè)計(jì)實(shí)例等均有很高的實(shí)踐參考價(jià)值。本書(shū)適合具有數(shù)字電路、模擬電路和嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的讀者參考，也可作為電子信息專業(yè)高年級(jí)本科生或研究生相關(guān)課程的教材。

SOC設(shè)計(jì)指南:基于ARM CORTEX-M 內(nèi)容簡(jiǎn)介

Arm? Cortex?-M處理器已經(jīng)是loT和嵌入式應(yīng)用程序流行的選擇之一。通過(guò)Arm的DesignStart?工具，可以高效、方便且成本合理地訪問(wèn)Arm Cortex-M處理器IP內(nèi)核。本書(shū)針對(duì)SoC和FPGA設(shè)計(jì)師詳細(xì)闡述了將Cortex-M處理器集成到SoC芯片設(shè)計(jì)中時(shí)需要掌握的所有關(guān)鍵技術(shù)內(nèi)容，包括總線協(xié)議、總線互連和外圍設(shè)計(jì)等等。 姚文祥（Joseph Yiu）是Arm公司的杰出工程師，早在2000年就開(kāi)始設(shè)計(jì)SoC，并在該領(lǐng)域擔(dān)任了近20年的領(lǐng)導(dǎo)崗位。Joseph的書(shū)以專家的視角介紹了SoC設(shè)計(jì)師在將Cortex-M處理器整合到系統(tǒng)中時(shí)需要知道的內(nèi)容，并討論了Arm處理器和廣泛的SoC組件（如內(nèi)存接口、外圍設(shè)備和調(diào)試組件）使用的片上總線協(xié)議規(guī)范（AMBA、AHB和APB）。還包括軟件開(kāi)發(fā)和高級(jí)設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)。旅程以“將系統(tǒng)組裝在一起”結(jié)束，這是一個(gè)基于Cortex-M3處理器（DesignStart）的簡(jiǎn)單微控制器設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)師視角，該處理器使用您將學(xué)會(huì)創(chuàng)建的組件。

SOC設(shè)計(jì)指南:基于ARM CORTEX-M 目錄

CONTENTS
目　　錄
推薦序
譯者序
序
前言
作者簡(jiǎn)介
第1章　Arm Cortex-M系列
　　　　處理器簡(jiǎn)介1
1.1　Cortex-M系統(tǒng)設(shè)計(jì)1
1.1.1　輕松開(kāi)始Cortex-M系統(tǒng)
　　　設(shè)計(jì)1
1.1.2　基于FPGA的Cortex-M
　　　處理器系統(tǒng)2
1.1.3　Arm處理器架構(gòu)更易
　　　構(gòu)建安全系統(tǒng)3
1.2　Arm處理器的分類4
1.3　Cortex-M獲取的開(kāi)發(fā)資源7
1.3.1　通過(guò)Arm公司Flexible
　　　Access業(yè)務(wù)和DesignStart
　　　項(xiàng)目獲取IP授權(quán) 7
1.3.2　評(píng)估版DesignStart—
　　　Verilog代碼不可讀版本9
1.3.3　專業(yè)版DesignStart—
　　　Verilog RTL代碼可配置
　　　版本10
1.3.4　FPGA版DesignStart—
　　　FPGA開(kāi)發(fā)包版本10
1.3.5　文檔10
第2章　基于Cortex-M處理器的
　　　　系統(tǒng)設(shè)計(jì)11
2.1　概述11
2.2　存儲(chǔ)器12
2.2.1　存儲(chǔ)器概述12
2.2.2　基于FPGA開(kāi)發(fā)工具
　　　設(shè)計(jì)Cortex-M處理器
　　　的存儲(chǔ)器13
2.2.3　ASIC設(shè)計(jì)中的存儲(chǔ)器16
2.2.4　存儲(chǔ)器字節(jié)順序16
2.3　外圍設(shè)備的定義17
2.4　存儲(chǔ)器映射的定義18
2.5　總線和存儲(chǔ)器系統(tǒng)設(shè)計(jì)21
2.6　TCM集成21
2.7　高速緩存集成22
2.8　處理器的配置選項(xiàng)22
2.9　中斷信號(hào)及相關(guān)事項(xiàng)22
2.10　事件接口25
2.11　時(shí)鐘生成26
2.12　復(fù)位生成28
2.13　SysTick定時(shí)器30
2.14　調(diào)試集成31
2.15　電源管理功能32
2.16　頂層引腳分配和引腳多路復(fù)用32
2.17　其他信號(hào)33
2.18　簽署要求34
第3章 　AMBA、AHB、APB35
3.1　AMBA35
3.1.1　AMBA簡(jiǎn)介35
3.1.2　AMBA歷史36
3.1.3　各種版本的AMBA規(guī)范36
3.2　AHB概述37
3.2.1　AHB版本37
3.2.2　AHB信號(hào)38
3.2.3　AHB基本操作40
3.2.4　*小AHB系統(tǒng)42
3.2.5　多總線主機(jī)的處理44
3.3　AHB詳述46
3.3.1　地址區(qū)間信號(hào)46
3.3.2　數(shù)據(jù)區(qū)間信號(hào)51
3.3.3　遺留仲裁器握手信號(hào)56
3.4　獨(dú)占訪問(wèn)操作58
3.4.1　獨(dú)占訪問(wèn)簡(jiǎn)介58
3.4.2　AHB5獨(dú)占訪問(wèn)支持61
3.4.3　Cortex-M3/M4/M7處理器
　　　獨(dú)占訪問(wèn)信號(hào)到AHB5
　　　的映射62
3.5　AHB5 TrustZone支持63
3.6　APB概述65
3.6.1　APB系統(tǒng)65
3.6.2　APB信號(hào)和連接65
3.6.3　APBv2中的附加信號(hào)69
3.6.4　APB上的數(shù)據(jù)71
3.6.5　不同版本APB組件的
　　　組合使用71
第4章　搭建Cortex-M處理器的
　　　　簡(jiǎn)單總線系統(tǒng)73
4.1　總線設(shè)計(jì)基礎(chǔ)73
4.2　搭建簡(jiǎn)單的Cortex-M0系統(tǒng)74
4.3　搭建簡(jiǎn)單的Cortex-M0 系統(tǒng)75
4.4　搭建簡(jiǎn)單的Cortex-M1系統(tǒng)77
4.5　搭建簡(jiǎn)單的Cortex-M3/Cortex-
　　 M4系統(tǒng)79
4.6　處理多個(gè)總線主機(jī)85
4.7　獨(dú)占訪問(wèn)支持87
4.8　地址重映射89
4.9　基于AHB的存儲(chǔ)器連接
　　與TCM90
4.10　嵌入式閃存的處理92
4.10.1　IP要求92
4.10.2　閃存編程93
4.10.3　處理器的無(wú)程序啟動(dòng)93
第5章　Cortex-M處理器系統(tǒng)的
　　　　調(diào)試集成95
5.1　調(diào)試與跟蹤功能概述95
5.2　CoreSight調(diào)試架構(gòu)98
5.2.1　Arm CoreSight簡(jiǎn)介98
5.2.2　調(diào)試連接協(xié)議98
5.2.3　調(diào)試連接概念—調(diào)試
　 　　訪問(wèn)端口99
5.2.4　調(diào)試接口結(jié)構(gòu)101
5.2.5　跟蹤連接102
5.2.6　時(shí)間戳104
5.2.7　調(diào)試組件發(fā)現(xiàn)機(jī)制105
5.2.8　調(diào)試認(rèn)證106
5.2.9　調(diào)試電源請(qǐng)求107
5.2.10　調(diào)試復(fù)位請(qǐng)求108
5.2.11　交叉觸發(fā)接口109
5.3　調(diào)試集成109
5.3.1　JTAG/SWD連接109
5.3.2　跟蹤端口連接111
5.3.3　調(diào)試和跟蹤系統(tǒng)的時(shí)鐘112
5.3.4　多點(diǎn)SWD114
5.3.5　調(diào)試認(rèn)證115
5.4　其他調(diào)試相關(guān)主題117
5.4.1　其他信號(hào)連接117
5.4.2　菊花鏈?zhǔn)絁TAG連接117
第6章　低功耗支持118
6.1　Cortex-M處理器低功耗特性118
6.2　低功耗設(shè)計(jì)基礎(chǔ)119
6.3　Cortex-M處理器低功耗接口121
6.3.1　睡眠狀態(tài)和GATEHCLK
　　　輸出121
6.3.2　Cortex-M23/M33/M35P
　　　處理器的Q通道低功耗
　　　接口122
6.3.3　睡眠保持接口124
6.3.4　喚醒中斷控制器126
6.3.5　SRPG對(duì)軟件的影響131
6.3.6　軟件低功耗方法131
6.4　體現(xiàn)低功耗設(shè)計(jì)的Cortex-M
　　 處理器特性132
6.4.1　高代碼密度132
6.4.2　短流水線模式132
6.4.3　取指優(yōu)化模式133
6.5　系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)134
6.5.1　低功耗設(shè)計(jì)134
6.5.2　時(shí)鐘源134
6.5.3　低功耗存儲(chǔ)器135
6.5.4　緩存存儲(chǔ)器135
6.5.5　低功耗模擬單元135
6.5.6　時(shí)鐘門(mén)控設(shè)計(jì)135
6.5.7　處理器完全掉電情況下
　　　　　　的睡眠模式136
第7章　總線基礎(chǔ)組件設(shè)計(jì)139
7.1　簡(jiǎn)單AMBA總線系統(tǒng)設(shè)計(jì)概述139
7.2　典型AHB從機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)則141
7.3　典型AHB基礎(chǔ)組件143
7.3.1　AHB解碼器144
7.3.2　默認(rèn)從機(jī)145
7.3.3　AHB從機(jī)多路復(fù)用器147
7.3.4　帶AHB接口的ROM
　　　　　　和RAM149
7.3.5　AHB to APB總線橋158
7.4　從Cortex-M3/Cortex-M4 AHB
　　　　 Lite橋接到AHB5169
第8章　簡(jiǎn)單外設(shè)設(shè)計(jì)171
8.1　外設(shè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)171
8.2　設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的APB外設(shè)172
8.2.1　通用輸入輸出接口179
8.2.2　 APB定時(shí)器186
8.2.3　 UART190
8.3　ID寄存器199
8.4　外設(shè)設(shè)計(jì)的其他注意事項(xiàng)201
8.4.1　系統(tǒng)控制功能的安全性201
8.4.2　處理器暫停201
8.4.3　64位數(shù)據(jù)處理201
第9章　內(nèi)核系統(tǒng)集成202
9.1　搭建簡(jiǎn)單的微控制器系統(tǒng)202
9.2　設(shè)計(jì)劃分204
9.3　仿真環(huán)境的內(nèi)容204
9.4　仿真用基礎(chǔ)軟件支持庫(kù)及
　　　　 代碼206
9.4.1　基于CMSIS-CORE的
　　　　　　示例代碼概述206
9.4.2　MCU的設(shè)備頭文件206
9.4.3　MCU的設(shè)備啟動(dòng)文件209
9.4.4　UART應(yīng)用程序210
9.4.5　系統(tǒng)初始化函數(shù)211
9.4.6　重定位目標(biāo)212
9.4.7　其他的軟件支持包213
9.5　系統(tǒng)級(jí)仿真214
9.5.1　編譯Hello world程序214
9.5.2　使用Modelsim/QuestaSim
　　　　　　對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行編譯和仿真215
9.6　高級(jí)處理器系統(tǒng)和Corstone
　　　　 基礎(chǔ)IP218
9.7　驗(yàn)證219
9.8　ASIC實(shí)現(xiàn)流程220
9.9　可測(cè)試性設(shè)計(jì)222
第10章　處理器系統(tǒng)的其他
　　　　　　　　　相關(guān)設(shè)計(jì)226
10.1　時(shí)鐘系統(tǒng)設(shè)計(jì)226
10.1.1　時(shí)鐘系統(tǒng)設(shè)計(jì)概述226
10.1.2　時(shí)鐘切換227
10.1.3　低功耗考慮228
10.1.4　DFT考慮229
10.2　多電源域和電源門(mén)控229
10.3　混合信號(hào)Arm處理器231
10.3.1　微控制器和混合信號(hào)
　　　　　　　設(shè)計(jì)的融合231
10.3.2　模數(shù)轉(zhuǎn)換232
10.3.3　數(shù)模轉(zhuǎn)換237
10.3.4　其他模擬接口239
10.3.5　將ADC和DAC IP
　　　　　　　 產(chǎn)品連接到Cortex-M
　　　　　　　 系統(tǒng)239
10.4　SoC案例—Beetle測(cè)試
　　　　　 芯片案例研究240
10.4.1　Beetle測(cè)試芯片概述240
10.4.2　Beetle測(cè)試芯片的
　　　　　　　挑戰(zhàn)性242
10.4.3　Beetle測(cè)試芯片的
　　　　　　　 系統(tǒng)設(shè)計(jì)242
10.4.4　Beetle測(cè)試芯片的
　　　　實(shí)現(xiàn)243
10.4.5　其他相關(guān)任務(wù)243
第11章　軟件開(kāi)發(fā)246
11.1　Cortex微控制器軟件接口
　　　　　 標(biāo)準(zhǔn)246
11.2　搭建多工具鏈支持的開(kāi)發(fā)
　　　　　 平臺(tái)248
11.2.1　準(zhǔn)備工作248
11.2.2　使用Arm Compiler 6
　　　　　　　進(jìn)行編譯249
11.2.3　使用gcc進(jìn)行編譯250
11.3　Arm Keil微控制器開(kāi)發(fā)套件255
11.3.1　Keil MDK概述255
11.3.2　Keil MDK的安裝256
11.3.3　創(chuàng)建應(yīng)用程序257
11.3.4　創(chuàng)建工程258
11.3.5　創(chuàng)建和添加源文件260
11.3.6　編輯源文件262
11.3.7　配置工程參數(shù)選項(xiàng)264
11.3.8　編譯工程267
11.3.9　應(yīng)用程序的燒錄與
　　　　　　　調(diào)試267
11.3.10　使用ITM輸出文本
　　　　　　　　消息269
11.3.11　協(xié)同環(huán)境下的軟件
　　　　　　　　開(kāi)發(fā)274
11.4　使用RTOS274
11.4.1　RTOS軟件概念275
11.4.2　使用Keil RTX275
11.4.3　優(yōu)化內(nèi)存利用率277
11.5　其他工具鏈281
技術(shù)術(shù)語(yǔ)表282
參考資料290
展開(kāi)全部

SOC設(shè)計(jì)指南:基于ARM CORTEX-M 作者簡(jiǎn)介

姚文祥,在微控制器和基于Arm Cortex-M處理器的SoC設(shè)計(jì)領(lǐng)域，他是一位經(jīng)驗(yàn)豐富的作家、演講者，Arm公司杰出工程師。他在業(yè)務(wù)應(yīng)用和編程、ASIC/SoC設(shè)計(jì)、驗(yàn)證、FPGA原型開(kāi)發(fā)、低功耗設(shè)計(jì)和產(chǎn)品測(cè)試等方面擁有豐富的專業(yè)知識(shí)。另外，從加速的8位處理器到第一個(gè)基于Arm的SoC設(shè)計(jì)項(xiàng)目，再到各種Cortex-M處理器及其設(shè)計(jì)工具套件，他在微控制器IP設(shè)計(jì)方面擁有20年的從業(yè)經(jīng)驗(yàn)。他擔(dān)任過(guò)各種高級(jí)工程師，目前在物聯(lián)網(wǎng)和嵌入式產(chǎn)品團(tuán)隊(duì)中作為產(chǎn)品經(jīng)理調(diào)研下一代新產(chǎn)品，同時(shí)仍然參與一系列嵌入式處理器產(chǎn)品工程研發(fā)。

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