本書共11章,涉及的知識點有:Arm處理器、SoC組件(如存儲器、外設(shè)和調(diào)試組件等)、總線協(xié)議規(guī)范(AMBA、AHB和APB)、總線系統(tǒng)、調(diào)試集成、低功耗設(shè)計、時鐘系統(tǒng),以及軟件開發(fā)和高級設(shè)計注意事項。本書以ArmCortex-M系列處理器相關(guān)內(nèi)核為基礎(chǔ),重點闡述SoC設(shè)計方法及系統(tǒng)的構(gòu)成、設(shè)計、集成、應(yīng)用等。
本書是基于ArmCortex-M內(nèi)核架構(gòu)開展SoC設(shè)計的優(yōu)秀參考書。Arm公司創(chuàng)造性地將處理器架構(gòu)及相關(guān)技術(shù)成果同具體的處理器硬件產(chǎn)品分離,以知識產(chǎn)權(quán)(IP)產(chǎn)品的形式授權(quán)給半導(dǎo)體制造商,制造商使用這些IP產(chǎn)品并結(jié)合自身優(yōu)勢快速開展產(chǎn)品設(shè)計、制造并推廣應(yīng)用。實踐證明:Arm公司的上述做法取得了巨大的成功,加速了電子系統(tǒng)設(shè)計及應(yīng)用領(lǐng)域的快速發(fā)展。模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化的IP設(shè)計思想為高性能電子系統(tǒng)的正確設(shè)計提供了保障,大大降低了SoC芯片設(shè)計難度,節(jié)約了時間與開支。
本書講解了基于ArmCortex-M處理器的SoC設(shè)計方法,重點對SoC的構(gòu)成、設(shè)計、集成及應(yīng)用進行了詳細(xì)闡述,最后討論了基于SoC的編程。第3章深入講解了先進微控制器總線架構(gòu)(AMBA)規(guī)范,這部分內(nèi)容不局限于ArmCortex-M處理器內(nèi)核,相關(guān)的總線協(xié)議(如AHB、APB等)已經(jīng)成為SoC設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn),被廣泛使用;第5章深入講解了Cortex-M處理器系統(tǒng)的調(diào)試集成組件,其中JTAG調(diào)試接口是行業(yè)最流行的標(biāo)準(zhǔn)調(diào)試接口,廣泛用于芯片的集成測試、編程調(diào)試等方面;第6章講解了Cortex-M處理器低功耗特性,闡述了SoC低功耗設(shè)計需要考慮的因素以及設(shè)計方法,對微控制器及外設(shè)的自主創(chuàng)新設(shè)計具有普遍的指導(dǎo)意義。
本書通篇圍繞基于ArmCortex-M的SoC設(shè)計主線展開,涉及的知識點很全,邏輯層次清晰,講解深度適中,適合具有數(shù)字電路、模擬電路和嵌入式系統(tǒng)設(shè)計基礎(chǔ)的讀者參考,書中介紹的外設(shè)設(shè)計實例、SoC設(shè)計實例等均有極高的實踐參考價值。本書也可作為電子信息專業(yè)高年級本科生或研究生相關(guān)課程的教材,在教學(xué)和學(xué)習(xí)實踐中,還要配以FPGA實驗平臺來完成SoC數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計、綜合、驗證及板級應(yīng)用開發(fā)。
姚文祥(Joseph Yiu),在微控制器和基于ArmCortex-M處理器的SoC設(shè)計領(lǐng)域,他是一位經(jīng)驗豐富的作家、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、驗證、FPGA原型開發(fā)、低功耗設(shè)計和產(chǎn)品測試等方面擁有豐富的專業(yè)知識。另外,從加速的8位處理器到一個基于Arm的SoC設(shè)計項目,再到各種Cortex-M處理器及其設(shè)計工具套件,他在微控制器IP設(shè)計方面擁有20年的從業(yè)經(jīng)驗。他擔(dān)任過各種高級工程師,目前在物聯(lián)網(wǎng)和嵌入式產(chǎn)品團隊中作為產(chǎn)品經(jīng)理調(diào)研下一代新產(chǎn)品,同時仍然參與一系列嵌入式處理器產(chǎn)品工程研發(fā)。
吳勇,1999年畢業(yè)于西安電子科技大學(xué)技術(shù)物理系電子材料與元器件專業(yè),2006年獲得西安電子科技大學(xué)技術(shù)物理學(xué)院材料物理化學(xué)專業(yè)碩士學(xué)位,自1999年起,一直在西安電子科技大學(xué)微電子研究所、微電子學(xué)院從事教學(xué)、科研和管理工作。2017年,任職于西安電子科技大學(xué)蕪湖研究院,擔(dān)任執(zhí)行院長一職。2021年擔(dān)任蕪湖市人大代表。目前主要從事碳化硅功率器件制備及應(yīng)用、汽車電子相關(guān)領(lǐng)域的研究,承擔(dān)安徽省蕪湖市科研項目14項,擁有發(fā)明專利100余項,在國內(nèi)核心期刊發(fā)表論文20余篇。指導(dǎo)學(xué)生參加各類創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽,并獲得全國工業(yè)和信息化技術(shù)技能大賽二等獎、全國大學(xué)生集成電路創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽西北賽區(qū)三等獎、全國集成電路EDA技術(shù)技能大賽安徽省一等獎、蕪湖市大學(xué)生科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽三等獎。