前言

嵌入式系统是计算平台的一种体现形式，已被广泛地应用到工业控制、信息家电、通信设备、医疗仪器、军事装备等众多领域，其开发技术随着计算机理论及技术的发展而不断更新。早期的嵌入式系统，其应用领域主要局限在工业控制和一些数字式仪器仪表中，但是到了21世纪初，随着普适计算（Ubiquitous Computing，又称泛在计算）理论的出现，并伴随着智能手机、物联网等各种应用产品的涌现，嵌入式系统改变了以通用个人计算机为主的计算模式，使计算无处不在。而随着FPGA技术的发展，以及与通用微处理器的融合，在嵌入式系统的微处理器芯片中出现了一种全可编程芯片架构，利用这种架构，设计者在设计嵌入式系统时，可以灵活地确定软硬件功能，方便进行硬件功能更新及升级，并且可以优化系统性能，提高芯片的处理能力，解决大数据量的运算问题，并可利用内部的高速互联总线，解决I/O接口与存储器之间的数据传输瓶颈问题。

对于这种全可编程芯片，传统的嵌入式系统设计方法已不能满足其设计要求。因此，系统地开设嵌入式系统软硬件协同设计原理及设计方法的相关课程，培养计算机科学与技术、通信工程、电子工程等相关专业的本科生及研究生，使其能熟练掌握基于全可编程芯片的嵌入式系统设计方法，是十分必要的。基于全可编程芯片的嵌入式系统，其硬件构件较复杂，用户应用软件的复杂度也成倍增长，同时还涉及FPGA逻辑的设计。因此，要完整地学习嵌入式系统的软硬件协同设计知识，需要进行多门课程的学习。嵌入式系统软硬件协同设计教程中所涉及的知识点，是从事复杂嵌入式系统平台构建所必须掌握的基本知识。嵌入式系统涉及的知识点非常多，因此，对于初学者来说，如何结合自己的目标，找准学习嵌入式系统设计知识的切入点，是非常必要的。

本书重点介绍了基于全可编程芯片的嵌入式系统硬件平台组成及其接口技术，介绍了软件平台的构建，并列举了许多基于Zynq7000芯片的设计示例。

本书共10章，由符意德主编，王丽芳参加了第1章的编写，彭凌霄参加了第4章的编写，符冠瑶参加了第7和第8章的编写，张蓉参加了第9章的编写，刘宏参加了第10章的编写。在本书的编写过程中，参考了许多专家学者的成果，在此向他们表示感谢！

感谢本书责任编辑的支持。感谢家人的关心和支持。

嵌入式系统目前还处于一个快速发展的阶段，新的技术和应用成果不断涌现，限于编者的水平，对于书中的不足之处希望广大读者批评、指正。

本书的课件和课后习题答案等配套资源可以从清华大学出版社网站下载，如果遇到问题，请发邮件至404905510@qq.com与编者联系。

编者2019年10月16日于紫金山麓