Xilinx Zynq 7000系统晶片之软硬体设计(附范例光碟) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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• Zynq-7000
• FPGA
• 嵌入式系统
• 软硬件协同设计
• Xilinx
• 开发板
• 例程
• VHDL
• Verilog
• ARM
• 系统设计

本书针对使用Zynq系列之软体定义系统晶片(Software-DefinedSoC,SDSoC)，以范例的方式做为工具操作手册，使用者可以自行演练扩充里面的章节的实验与范例，建立一个属于自己的大型系统或开发平台。例如从AndroidAPP和硅智财如何互动的观念上出发，实作一些实例应用，以善用Zynq这个平台，建构一个从底层硬体硅智财电路、硅智财驱动、到行动APP的完整系统。

本书特色

　　1.从最简单的LED范例、硅智财的Linux驱动、Android系统建立，本书一次到位。

　　2.本书包含完整Linux与Android环境建立，适合初学者与自造者(maker)。

　　3.以实作范例作为导引，初学者与自造者能快速抓住设计工具使用上的重点，快速入门。

　　4.驱动程式实作范例涵盖无作业系统的版本到Linux驱动程式模组与装置树的驱动方法，快速融会贯通驱动程式设计观念。

　　5.明确的操作步骤与图示，精简的观念说明，本书可为最佳之操作手册。

深入探索嵌入式系统设计的核心：Zynq-7000 架构的全面剖析与实践 本书旨在为电子工程、计算机科学以及相关领域的专业人士和高级学生提供一份详尽且高度实用的技术指南，专注于当前嵌入式系统设计领域最热门且功能强大的平台之一：Xilinx Zynq-7000 系列系统级芯片（SoC）。 本书的编写遵循“从原理到实践，由宏观到微观”的递进结构，旨在建立读者对异构计算系统（Heterogeneous Computing Systems）的深刻理解，并提供构建高性能、低功耗嵌入式应用所需的一切关键知识和工具链操作流程。 第一部分：Zynq-7000 架构的基石 本部分将奠定读者理解 Zynq 平台所必需的基础知识。我们将深入剖析 Zynq-7000 架构的独特性和复杂性，即其核心的异构处理系统（Processing System, PS）与可编程逻辑（Programmable Logic, PL）的紧密集成。 PS 核心深度解析： 详细介绍基于 ARM Cortex-A9 双核处理器的 PS 子系统。涵盖其流水线结构、内存管理单元（MMU）、缓存层次结构（L1/L2 Cache）以及中断控制器（GIC）的工作机制。重点阐述 PS 负责的操作系统运行、高级算法处理和系统控制功能。 PL 核心解析： 全面阐述构成 PL 部分的 Xilinx Artix-7 或 Kintex-7 FPGA 逻辑单元。讲解其基本构件——查找表（LUT）、触发器（Flip-Flops）、分布式 RAM、块 RAM（BRAM）以及数字信号处理单元（DSP Slices）的原理和配置方式。这部分将为读者后续的硬件加速器设计打下坚实基础。 跨域连接——AXI 互连网络： 这是 Zynq 平台设计的灵魂所在。本书将花费大量篇幅讲解 AMBA AXI 协议，特别是 AXI4 接口在 PS 和 PL 之间的桥接作用。细致分析 AXI4-Lite（控制）、AXI4（数据传输）和 AXI4-Stream（流数据）的握手机制、地址映射、突发传输（Burst Transaction）的优化，以及如何利用 AXI Interconnect 和 AXI Crossbar 构建高效的 PS-PL 数据通路。 第二部分：软件生态与操作系统构建 理解 PS 的运行机制和软件栈是实现 Zynq 应用的关键。本部分聚焦于如何初始化和管理 PS 的软件环境。 引导过程（Boot Process）详解： 详尽描述 Zynq 的启动序列，从上电复位（Power-On Reset, POR）开始，到 FSBL（First Stage Boot Loader）、Second Stage Boot Loader（SSBL，如 U-Boot）的执行流程。重点分析 BootROM 的作用以及如何配置启动模式（e.g., SD Card, QSPI Flash）。 U-Boot 定制与移植： 提供构建、配置和交叉编译 U-Boot 的实用指南，使用户能够根据具体项目需求定制初始化参数，并实现对外部存储器的可靠访问。 Linux 内核的集成与驱动开发基础： 介绍如何在 Zynq 平台上成功移植和运行嵌入式 Linux 系统。讨论 设备树（Device Tree, DT） 的概念及其在描述 PS/PL 硬件资源中的核心作用。针对 PS 端的标准外设（如 UART, Ethernet, USB）的 Linux 驱动模型进行基础介绍。 第三部分：可编程逻辑的设计与实现 此部分是本书面向硬件加速和自定义外设设计的核心内容，完全基于 Xilinx Vivado 设计套件。 Vivado 工具链与流程： 系统介绍 Vivado 的设计流程，包括 RTL 编码（VHDL/Verilog）、综合（Synthesis）、实现（Implementation，含布局布线 P&R）以及时序分析（Timing Closure）。强调如何针对 Zynq 目标器件进行约束（XDC 文件）的编写。 IP 核的创建与封装： 讲解如何利用 Vivado IP Integrator（IPI）工具，拖拽和配置 Xilinx 提供的标准 IP 核（如 DDR 控制器、定时器、中断控制器）。更重要的是，详细指导读者如何将自定义的 RTL 代码封装成可复用的 AXI 使能（AXI-enabled）IP 核，以便在 PS 代码中轻松调用。 PL 硬件加速器设计范例： 通过具体的、不涉及操作系统调用的硬件加速示例，展示如何设计一个高效的自定义逻辑模块，并通过 AXI 接口暴露给 PS 进行控制和数据交换。这包括状态机的设计、流水线化的考虑以及如何优化吞吐量。 第四部分：PS 与 PL 的协同工作：异构编程 本部分是实现高性能 Zynq 应用的实践重点，关注如何高效地在两个处理域之间传递控制流和数据流。 裸机（Bare-Metal）驱动开发： 在不依赖完整操作系统的情况下，展示如何使用 C/C++ 直接操作 AXI 寄存器映射，实现对自定义 PL 外设的初始化、配置和数据读写。这对于启动代码或实时性要求极高的任务至关重要。 基于 Linux 的加速框架： 重点介绍使用 Xilinx 驱动框架（如 Xilinx Platform Drivers - XilP/XDriver 库，或更新的 DDR/DMA 驱动结构） 与 PL 模块交互的方法。详细讲解如何利用 DMA（直接内存访问） 控制器，实现 PS 内存与 PL 逻辑之间的高速、零拷贝数据传输，这是实现高性能数据处理的关键技术。 中断机制的整合： 阐述 PS 和 PL 之间中断的传递路径。指导读者如何配置 PL 中的中断逻辑，并使其能够被 PS 端的 Linux 内核或裸机代码正确捕获和响应，确保系统事件的实时处理。 本书特色： 本书的内容侧重于工程实践和系统级思维的培养。通过对 Zynq-7000 平台架构的深入解析，读者不仅能掌握 Vivado 和 Vitis/SDK 的使用技巧，更重要的是能够理解系统级性能瓶颈的所在，并学会如何利用 PS 的软件灵活性与 PL 的硬件并行优势，设计出真正符合现代嵌入式系统需求的优化解决方案。本书为读者搭建了一个坚实的桥梁，连接了传统的微处理器编程和前沿的硬件描述语言设计。

第一章 ZYNQ 开发基本流程–硬体篇
1-1 基本观念
1-2 软体工具的取得与安装
1-2-1 ISE Design Tools 下载
1-2-2 ISE Design Tools 安装步骤
1-3 创建PlanAhead 专案
1-4 创立XPS 专案
1-5 P 的创立与撰写
1-5-1 创立IP
1-5-2 将IP 加入系统中
1-5-3 撰写IP

第二章 ZYNQ 开发基本流程–软体篇
2-1 将专案汇出至SDK
2-2 建立Application 专案(以Helloworld 为例)
2-3 测试结果(印出Helloworld)
2-4 编译FSBL
2-5 产生ZYNQ 开机档案(BOOT.bin)
2-6 实机测试(包含zedboard 上的设定)

第三章 设计IPIF 的驱动程式
3-1 中断与中断服务程式
3-2 一个带有驱动样板的IP
3-3 在SDK 里设定驱动程式的路径
3-4 简单的驱动程式
3-5 验证驱动程式与ZYNQ 平台
3-6 中断与中断服务程式
3-7 设计进阶驱动程式
3-8 验证中断服务与ZYNQ 平台
3-9 范例：miniUART

第四章 在ZYNQ 上建立Linux 作业系统
4-1 建立Linux 作业环境
4-2 建立Xilinx ISE 作业环境
4-3 编译Linux Kernel 和U-Boot
4-4 制作档案系统
4-5 制作ZYNQ 开机档案
4-6 在Zedboard 执行Linux 作业系统

第五章 嵌入式系统与Linux 驱动程式模组
5-1 嵌入式系统概论
5-2 Linux 驱动程式沿革
5-3 Linux 驱动程式分类
5-4 Linux 装置树(Linux Device Tree
5-5 Linux 装置模组(Linux Device Modules
5-6 实验一：简易驱动程式模组实验
5-7 实验二：为简单硅智财设计Linux 驱动程式模组
5-8 实验三：Device Tree 实验
5-9 实验四：miniUART 在Linux 上的驱动范例

第六章 在Linux 建构Android
6-1 环境建立
6-1-1 Linux 版本的选择
6-1-2 安装所需的套件
6-1-3 取得Digilent 的资源
6-1-4 取得交叉编译工具(Cross Compiler
6-1-5 安装交叉编译工具
6-2 Linux 核心编译
6-2-1 取得Linux 核心
6-2-2 Linux 核心组态设置
6-2-3 Linux 核心编译
6-3 Android 核心的编译
6-3-1 取得Repo
6-3-2 取得Android 核心
6-3-3 编译Android 核心
6-3-4 建立Android 的Root Filesystem映像档
6-4 randisk8M 的建置
6-4-1 修改rcS
6-4-2 startup.sh
6-5 SD 卡的格式化
6-6 Android 的启动
6-6-1 开机准备
6-6-2 Android 启动

附录
附录A ChipScope 除错工具
附录B 常见ISE 错误解决方法
附录C Android 编译时常出现的错误解法
附录D Zedboard UCF 档

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要找到一本能同時涵蓋 Xilinx Zynq 7000 系列晶片軟硬體設計的中文書籍，而且品質這麼優良的，真的不容易。這本《Xilinx Zynq 7000系统晶片之软硬体设计(附范例光碟)》絕對是市面上數一數二的選擇。它不只是一本技術手冊，更像是一位經驗豐富的導師，帶領讀者一步一步深入 Zynq 的世界。 我特別讚賞書中對於整個開發生態系的介紹。從硬體設計工具 Vivado，到軟體開發環境 SDK (或者現在的 Vitis)，再到如何建置嵌入式 Linux 環境，書中都有相當詳盡的說明。這對於初學者來說，能夠省去摸索的時間，快速進入狀況。而且，作者在講解過程中，會不斷地提醒讀者需要注意的細節和常見的陷阱，這對於新手來說，可以避免走很多冤枉路。書中對於不同應用場景的案例分析，也讓我對 Zynq 7000 的應用潛力有了更深的認識。

评分☆☆☆☆☆

這本《Xilinx Zynq 7000系统晶片之软硬体设计(附范例光碟)》完全超出了我的預期！身為一個已經在產業中工作幾年的工程師，雖然接觸過 FPGA，但對於 Zynq 7000 這樣整合度如此高的晶片，還是覺得需要好好地充電一下。這本書的優點在於，它沒有一味地堆砌理論，而是將複雜的架構和設計流程，拆解成易於理解的單元，並透過豐富的實務範例來輔助說明。 我特別欣賞書中對於驅動程式開發和嵌入式 Linux 系統調校的討論。對於 Zynq 7000 這樣的平台，如何有效率地開發驅動程式，讓 ARM 核心能夠順暢地與 FPGA 上的自訂硬體溝通，是非常關鍵的一環。書中針對這個部分，給出了很多實用的建議和範例，讓我在面對實際專案時，能夠更有信心。而且，書中對於 FPGA 效能優化和功耗管理的探討，也提供了很好的參考方向，這對於需要兼顧效能和成本的專案來說，非常有幫助。

评分☆☆☆☆☆

我是一名在學的電子工程系學生，平常對於 FPGA 雖然有基礎的認識，但要深入了解像 Zynq 7000 這種 SoPC (System-on-a-Chip) 確實是一大挑戰。這本《Xilinx Zynq 7000系统晶片之软硬体设计(附范例光碟)》提供了一個非常紮實的學習平台。最讓我驚豔的是，作者對於硬體與軟體之間的整合，做了非常深入的探討，這不是簡單的把兩者分開講解，而是著重於兩者如何互相配合、協同工作，來實現複雜的功能。 例如，書中在講解如何透過 AXI 介面連接 ARM 處理器和 FPGA 模組時，就舉了非常具體的範例，一步一步引導讀者如何撰寫 IP Core，如何配置 AXI 總線，以及如何在軟體端存取這些硬體資源。這種實作導向的講解，對於我們這種需要培養解決實際問題能力的學生來說，簡直是寶藏！而且，書中所附的光碟，包含大量的範例程式碼和專案，可以讓我們在學習的同時，立即動手實踐，驗證書中的概念，加深理解。

评分☆☆☆☆☆

這本《Xilinx Zynq 7000系统晶片之软硬体设计(附范例光碟)》我已經推薦給身邊好幾位朋友了！作為一名軟體工程師，一直對硬體比較陌生，但是 Zynq 7000 這種軟硬體結合的架構，實在太吸引人了。這本書就像是一個非常完善的橋樑，讓我能從軟體的角度，逐步理解 FPGA 的運作原理，以及如何與 ARM 核心協同工作。 書中對 C/C++ 程式開發和硬體加速的結合，有非常精彩的闡述。作者透過實例，展示了如何將 FPGA 的強大並行運算能力，應用於加速特定的軟體演算法，這對我來說是非常有啟發性的。而且，書中所附的光碟，提供了豐富的範例程式碼，我可以直接下載下來，修改並運行，親身體驗書中的概念，這比單純看文字敘述要來得有效率得多。對於想要跨足嵌入式系統開發，或是對 Zynq 7000 有興趣的軟體開發者而言，這本書絕對是必備的參考資料。

评分☆☆☆☆☆

第一次接触 Xilinx Zynq 7000 系列晶片，真的是有點手足無措，網路上資料零散，要學的東西又多。這本《Xilinx Zynq 7000系统晶片之软硬体设计(附范例光碟)》根本就是我的救星！老實說，一開始看到書名，還擔心會不會太過學術、太難入門，但翻開之後，發現作者的講解方式非常親切，就像是一位經驗豐富的學長在帶領你一樣。書中從最基礎的 Zynq 7000 架構介紹開始，條理清晰地說明了 ARM 處理器和 FPGA 之間的互動關係，這對我這種初學者來說，真的非常重要，讓我能快速建立起整體概念，不至於被細節淹沒。 而且，書中提到的很多觀念，在其他地方真的比較難找到這麼系統性的解釋。例如，作者在介紹如何進行軟體開發環境建置時，就詳細地指出了常見的除錯技巧和陷阱，這對於剛開始接觸嵌入式軟體開發的人來說，可以省去大量的試錯時間，真的非常實用！此外，書中對於硬體設計的部分，像是如何使用 Vivado 工具進行 FPGA 的設計流程，也都有非常詳盡的圖文說明，每一個步驟都拆解得很細，即使是第一次接觸 Vivado 的讀者，也能照著做，一步一步完成自己的專案。