📘 FPGA & ARM 协同开发
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实战手册 · 30章完整目录
01
系统架构概览
基础
FPGA+ARM协同原理 · 紧耦合/松耦合 · 应用场景
02
开发环境搭建
工具
Vivado+SDK/Vitis · 交叉编译链 · JTAG调试
03
AXI总线基础
协议
AXI4/4-Lite/4-Stream · 握手 · 突发传输 · 地址映射
04
GPIO外设实战
入门
AXI-Lite GPIO控制器 · MMIO读写LED
05
中断系统设计
核心
FPGA中断逻辑 · ARM GIC · 中断服务 · 优先级
06
DMA传输机制
高速
AXI-DMA · Scatter-Gather · 描述符链 · Cache一致性
07
共享内存通信
存储
DDR共享区 · 内存屏障 · 原子操作 · 双缓冲
08
UART串口通信
接口
FPGA UART核 · ARM驱动 · 波特率 · 中断接收
09
SPI总线通信
接口
FPGA SPI主从 · ARM SPI驱动 · 多设备片选
10
I2C总线通信
接口
FPGA I2C控制器 · ARM I2C驱动 · EEPROM读写
11
定时器与PWM
控制
FPGA定时器 · ARM配置 · PWM占空比调节
12
ADC数据采集
模拟
FPGA控制ADC时序 · FIFO缓存 · ARM批量读取
13
图像采集系统
视觉
FPGA驱动CMOS · VDMA · ARM显示处理
14
以太网通信
网络
FPGA MAC · LWIP协议栈 · TCP/UDP通信
15
PCIe接口通信
高速
FPGA PCIe硬核 · BAR映射 · DMA · ARM驱动
16
SD卡存储系统
存储
FPGA SD控制器 · FATFS · ARM读写接口
17
加密加速器设计
安全
FPGA AES核 · ARM密钥管理 · 加解密
18
数字信号处理
DSP
FPGA FIR滤波器 · ARM系数加载 · 实时处理
19
电机控制系统
运动
FPGA编码器 · PID控制器 · ARM运动规划
20
多核AMP架构
进阶
ARM多核启动 · 核间通信 · 共享资源保护
21
Bootloader设计
系统
FPGA配置加载 · ARM启动 · 分区表 · 固件升级
22
功耗优化策略
优化
时钟门控 · ARM DVFS · 动态电源管理 · 低功耗
23
调试与性能分析
调试
ILA/VIO · ARM Trace · 性能计数器 · 时序优化
24
安全启动机制
安全
比特流加密 · TrustZone · 安全存储 · 防篡改
25
实时操作系统移植
系统
FreeRTOS移植 · 任务调度 · 中断管理 · FPGA驱动封装
26
Linux驱动开发
系统
设备树 · 字符设备 · 中断处理 · DMA缓冲
27
异构计算框架
前沿
OpenCL on FPGA · ARM任务调度 · 数据并行
28
系统集成测试
验证
硬件在环 · 自动化测试 · 性能基准
29
可靠性设计
高可靠
看门狗 · ECC内存 · 冗余设计 · 故障恢复
30
项目实战：智能工业相机
综合
需求分析 · 架构设计 · 硬件实现 · 软件联调