ARM9 기반의 SOC 설계와 응용

제1장 SoC(System on Chip)란 무엇인가? 1
1.1 SoC의 특징 3
1.2 SoC 및 IP의 필요성 4
1.3 SoC의 과제 5
1.4 향후 전망과 기대 6
1.5 임베디드 시스템 6
1.6 임베디드 시스템 개발의 주요 쟁점 8

제2장 ALTERA Excalibur Device 개요 9
2.1 특징 10
2.2 구성과 기능 13
2.3 On-chip SRAM 28
2.4 SDRAM Controller 35
2.5 Expansion Bus Interface 42
2.6 Embedded Peripherals Memory Map 47
2.7 UART 49
2.8 Timer 58
2.9 Watchdog Timer 63
2.10 GPIO 66
2.11 Interrupt Controller 66
2.12 Configuration Logic 73
2.13 Boot from Flash 74
2.14 Reset & Mode Control 77
2.15 Clock 81
2.16 PLL 83
2.17 요약정리 84

제3장 ARM 프로세서 개요 85
3.1 Architecture Version 86
3.2 Architecture Variants 87
3.3 ARM Architecture 88
3.4 ARM 명령어 세트 97
3.5 요약정리 109

제4장 AMBA BUS Protocol 111
4.1 AMBA BUS의 소개 112
4.2 AMBA AHB 신호 114
4.3 AHB 기반의 마이크로컨트롤러 116
4.4 요약정리 140

제5장 SoC 설계와 IP 검증 플랫폼 141
5.1 개요 142
5.2 각 부의 명칭 143
5.3 블록도 144
5.4 제품 특징 144
5.5 제품 구성 145
5.6 제품 사양 146
5.7 설정 147
5.8 I/O 핀 구성 152

제6장 SoC 개발 툴 187
6.1 Quartus II 4.0 설치 및 라이센스 셋업 189
6.2 ADS 197
6.3 AXD Debugger 199
6.4 ARM-Based Excalibur Utility 201

제7장 Excalibur FPGA 설계하기 207
7.1 개요 208
7.2 7-Segment의 구성 및 동작 설명 208
7.3 7-Segment 동작 방법 209
7.4 7-Segment를 이용한 간단한 시계 설계하기 209
7.5 7-Segment 설계하기 214
7.6 VHDL 소스코드 작성 216
7.7 Top-level 디자인에서 Instantiation하기 225
7.8 Top-level 디자인 컴파일 227
7.9 Modelsim을 통한 회로 검증(Simulation) 227
7.10 HBE-SoC-Entry II에서 검증하기 235

제8장 Flash 프로그램 및 JTAG 설정 241
8.1 Flash 프로그램하기 242
8.2 JTAG Programming Chain 244
8.3 JTAG Chain Configuration 245
8.4 JTAG Connector Interface 246

제9장 Embedded ARM Stripe 생성하기 247
9.1 개요 248
9.2 프로젝트 설정과 MegaWizard 사용 248
9.3 ARM-Excalibur Wizard 초기 설정 250
9.4 Bridge와 인터럽트 설정 252
9.5 동작 클럭 설정 254
9.6 메모리 맵 설정 256
9.7 요약정리 262

제10장 LED 제어하기 263
10.1 개요 264
10.2 설계 요구사항 264
10.3 기능 설명 264
10.4 구동 방법 265
10.5 파일 구조 266
10.6 프로젝트 설정하기 266
10.7 ARM Stripe 생성하기 268
10.8 BFM Functional Simulation 277
10.9 BFM Timing Simulation 286
10.10 소프트웨어 빌드 설정하기 293
10.11 다운로드하기 296

제11장 Text-LCD 제어하기 299
11.1 개요 300
11.2 LCD 특징 300
11.3 LCD Instruction 302
11.4 초기 설정 307
11.5 Excalibur를 이용한 LCD 제어 308
11.6 하드웨어 설계하기 308
11.7 AHB Slave 설계하기 317
11.8 하드웨어 검증하기 328
11.9 소프트웨어 빌드 설정하기 331
11.10 다운로드하기 335
11.11 실행 결과 확인 336

제12장 KEY PAD 제어하기 337
12.1 개요 338
12.2 Key Pad의 구조 및 동작 338
12.3 프로젝트 설정하기 340
12.4 Stripe 생성하기 341
12.5 AHB Slave 설계하기 346
12.6 BFM Functional 시뮬레이션 351
12.7 BFM Timing 시뮬레이션 359
12.8 소프트웨어 빌드 설정하기 362
12.9 다운로드하기 366
12.10 실행 결과 확인 367

제13장 인터럽트 사용하기 369
13.1 개요 370
13.2 동작 모드 370
13.3 Project 생성하기 374
13.4 Stripe 생성하기 376
13.5 하드웨어 설계하기 381
13.6 소프트웨어 빌드하기 385
13.7 Flash 다운로딩하기 388
13.8 동작 확인하기 389

제14장 PS/2 키보드 제어하기 391
14.1 개요 392
14.2 PS/2의 구조 및 동작 392
14.3 프로젝트 설정하기 395
14.4 하드웨어 설계하기 395
14.5 BFM Functional 시뮬레이션 402
14.6 BFM Timing 시뮬레이션 406
14.7 소프트웨어 설계하기 408
14.8 다운로드하기 411
14.9 실행 결과 확인 413

제15장 스테핑 모터 제어하기 415
15.1 개요 416
15.2 스테핑 모터의 기본 416
15.3 구동 회로 416
15.4 스테핑 모터 여자 방식(스위치 시퀀스) 419
15.5 하드웨어 설계하기 420
15.6 소프트웨어 설계하기 431

제16장 Multi-Slave 제어하기 439
16.1 개요 440
16.2 하드웨어 설계하기 441
16.3 하드웨어 검증하기 450
16.4 소프트웨어 설계하기 455

제17장 UART 설계 463
17.1 개요 464
17.2 UART 통신 방식의 이해 464
17.3 UART 설계 466
17.4 하드웨어 설계하기 468
17.5 소프트웨어 설계하기 481

제18장 TFT-LCD 제어하기 491
18.1 개요 492
18.2 TFT-LCD 구조 및 동작 493
18.3 프로젝트 설정하기 496
18.4 하드웨어 설정 503
18.5 소프트웨어 빌드 설정 505
18.6 설계 검증 511
18.7 하드웨어에서 검증하기 513
18.8 결과 확인 515

제19장 VGA 제어하기 517
19.1 개요 518
19.2 모니터 동작의 이해 519
19.3 VGA 시스템 구성 및 동작 521
19.4 프로젝트 설정하기 524
19.5 하드웨어 설정 530
19.6 소프트웨어 빌드 설정 532
19.7 설계 검증 539
19.8 하드웨어에서 검증하기 541
19.9 결과 확인 543