基于FPGA与RISC-V的嵌入式系统设计

本书详细介绍了RISC-V指令集及其设计思想， 并在此基础上引入了一种称为FARM的软硬件 开发模式，将FPGA同RISC-V CPU软核相结合， 并利用Arduino与Make作为软件快速开发工具， 有效地提高了开发效率，使系统设计具有更好 的通用性和可移植性。 除了上述有关软硬件的讨论之外，本书的作者 还与国内小脚丫FPGA的团队进行了合作，成 功地将书中的大部分内容移植到了小脚丫FPGA 旗下的STEP CYC10开发板上，并将相关的技术细 节在书中做了详细陈述，以方便读者的动手实 践。 本书内容既有深度，又有广度，对各类从事软 硬件开发的科技人员会有很大的参考价值。对 高校相关专业的学生，本书也是一部很好的参 考书。

第 1 章 　概述 1.1?背景阐述? 1.2?FPGA? 1.3?RISC-V? 1.4?小脚丫 FPGA 开发平台? 1.5?C/C++，Make 与工具链? 1.6?嵌入式操作系统? 1.7?Arduino 集成开发环境? 1.8?模块授权方式? 1.9?PulseRainRTL库? 1.10?资料来源? 1.11?代码资源? 第 2 章 FPGA 2.1?FPGA 背景概述? 2.2?FPGA 与数字芯片的异同? 2.2.1?FPGA 与数字芯片在设计流程上的异同? 2.2.2?FPGA 与数字芯片在功耗上的区别? 2.2.3?FPGA 与数字芯片在性能上的区别? 2.2.4?逻辑设计规模的衡量单位? 2.2.5?避免使用锁存器? 2.3?FPGA 与 CPLD 的区别? 2.4?FPGA 开发中硬件设计语言的选择? 2.4.1?VHDL?与 System?Verilog?/?Verilog? 2.4.2?HLS? 2.4.3?System?C? 2.4.4?Chisel/SpinalHDL? 2.5?FPGA 的片上内存? 2.6?用 FPGA 实现双向同步 SRAM 接口? 2.7?FPGA 的 DSP?Block? 2.8?时钟与复位? 2.9?时钟域跨越? 2.9.1?单个电平信号的时钟域跨越? 2.9.2?单个脉冲信号的时钟域跨越? 2.9.3?多比特总线的时钟域跨越? 2.10?有限状态机的 System?Verilog 模板? 2.11?高速 IO 与源同步总线（Source?Synchronous?Bus）? 2.12?FPGA 在数字信号处理中的应用? 2.12.1?数字滤波器? 2.12.2?4 倍频采样? 2.12.3?复数乘法? 2.12.4?补码，值饱和，负值，绝对值，四舍五入? 2.12.5?除法? 2.12.6?正弦函数与余弦函数? 2.12.7?CORDIC 算法? 2.13?其他技巧? 2.13.1?寄存器重定时? 2.13.2?异或树与多路复用器? 2.13.3?虚拟输入输出? 2.13.4?迁移路径? 2.14?面积与性能的平衡?