深入浅出玩转FPGA

作者: 吴厚航著

出版社: 北京航空航天大学出版社

出版时间: 2010-05

版次: 1

ISBN: 9787512400825

定价: 39.00

装帧: 平装

开本: 16开

纸张: 胶版纸

页数: 315页

字数: 459千字

正文语种: 简体中文

丛书: 博客藏经阁丛书

分类: 计算机与互联网

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　　本书收集整理了作者在FPGA学习和实践中的经验点滴。书中既有日常的学习笔记，对一些常用设计技巧和方法进行深入探讨；也有很多生动的实例分析，这些实例大都是以特定的工程项目为依托，具有一定的借鉴价值；还有一些适合于初学者入门和进阶学习的实验例程；另外还给出了两个比较完整的DIY工程，让读者从系统角度理解FPGA的开发流程。
　　本书从工程实践出发，旨在引领读者学会如何在FPGA的开发设计过程中发现问题、分析问题并解决问题。本书附带的光盘收集了大量的实用例程，同时与本书配套的视频教程也可以在http：//group.ednchina.com/1375/32390.aspx下载。
　　本书的主要读者对象为电子、计算机、控制及信息等相关专业的在校学生、从事FPGA/CPLD开发设计的电子工程师以及所有电子设计制作的爱好者们。　　吴厚航，[网名特权同学]，就职于上海某研究所，热爱FPGA开发设计工作，擅长记录、分析及总结经验与技巧。个人技术博客深受网友好评，任EDNChina网站FPGA／CPLD助学小组组长。第一部分基础普及
笔记1初识FPGA
一、关于FPGA的一些基本概念
二、关于FPGA的基本结构

笔记2应用领域
一、逻辑粘合与实时控制
二、信号处理与协议实现
三、片上系统

笔记3开发流程
一、需求分析到模块划分
二、设计输入到综合优化
三、实现到时序收敛
四、仿真测试到板级调试

第二部分设计技巧
笔记4基本语法
一、可综合的Verilog语法子集
二、ifelse与case语句分析
三、Verilog代码优化之for语句
四、inout用法浅析
五、从TechnologyMapViewer看4输入LUT
六、关于注释
七、解读Verilog代码的一点经验

笔记5漫谈状态机设计
一、状态机的基本概念
二、三种不同状态机写法
笔记6复位设计
一、异步复位与同步复位
二、复位与亚稳态
三、异步复位、同步释放
四、PLL配置后的复位设计

笔记7FPGA重要设计思想及工程应用
一、速度和面积互换原则
二、乒乓操作及串／并转换设计
三、流水线设计
四、逻辑复制与模块复用
五、模块化设计
六、时钟设计技巧

笔记8基于FPGA的跨时钟域信号处理
一、同步设计思想
二、单向控制信号检测
三、专用握手信号
四、搞定亚稳态
五、借助于存储器

笔记9经验点滴
一、复用引脚，陷阱多多
二、被综合掉的寄存器
三、Cyclone器件全局时钟尽在掌控
四、M4K使用率

第三部分仿真测试
笔记10简单的Testbench设计
一、Testbench的基本概念
二、简单Testbench的搭建

笔记11Testbench书写技巧
一、封装有用的子程序
二、关于变量的定义
三、HDL的并行性
四、结构化Testbench
五、读／写紊乱状态
六、防止同时调用task

笔记12测试用例设计
一、模拟串口自收发通信
二、乘法器全覆盖测试
三、可重用MCU读／写设计

第四部分时序分析
笔记13时序分析基础
一、静态时序分析的概念
二、时钟相关概念
三、数据传输路径分析

笔记14基于ISE的时序约束
一、全局约束
二、分组与OFFSET约束
三、特定路径约束
四、达到时序收敛

笔记15基于TimeQuest的时序分析
一、从TechologyMapViewer分析ClockSetupSlack
二、基于TimeQuest的reg2reg之T分析
三、深入剖析I／O约束中
四、添加时序例外
五、多周期约束的基本用法
六、QuartusⅡ流水线均衡负载设置实例
七、读SRAM时序约束分析
八、源同步接口的时序模型
九、Recoveiy时序优化一例
十、基于ChipPlanner的时序优化一例

第五部分基础实验
笔记16基于EPM240的入门实验
一、学习板简介
二、分频计数实验
三、按键消抖实验
四、Johnson计数器实验
五、数码管显示实验
六、乘法器设计实验
七、VGA接口实验
八、串口通信实验
九、PS／2键盘解码实验
十、I2C通信实验
十一、SRAM读／写实验
十二、MAXⅡ内部振荡时钟使用实例
十三、MAXⅡ的UFM模块使用实例
十四、QuartusⅡ调用Modelsim仿真实例

笔记17基于EPlC3的进阶实验
一、开发板简介
二、AS和JTAG配置方式
三、基于74HC595的数码管实验
四、PLL配置仿真实验
五、基于FIFO的串口发送机设计
六、VGA字符显示实验
七、基于M4K块配置ROM的字符数据存储VGA显示实验
八、基于M4K块的单口RAM配置仿真实验
九、基于M4K块的移位寄存器配置仿真实验
十、基于SDRAM读／写的串口调试实验

第六部分项目应用
笔记18DIY逻辑分析仪
一、背景介绍
二、功能需求及模块划分
三、数据采集、触发及存储
四、基于VGA的显示界面设计

笔记19DIY数码相框
一、背景介绍
二、功能需求及模块划分
三、SPI接口控制
四、SD卡数据存储结构与FAT16文件系统
五、SD卡初始化及读操作
六、SDRAM控制器设计
七、BMP格式图片显示

第七部分网络杂文
笔记20Xilinx网站资源导航
一、Xilinx软件介绍
二、软件版本和软件更新
三、软件教程
四、硬件资料
五、参考资源
六、问题解决
七、总结

笔记21苦练基本功
一、dataslaeet要看原版
二、开发工具要熟练
三、焊接功底要扎实
四、不要厌烦写文档
笔记22永远忠于年轻时的梦想
参考文献
内容简介:
　　本书收集整理了作者在FPGA学习和实践中的经验点滴。书中既有日常的学习笔记，对一些常用设计技巧和方法进行深入探讨；也有很多生动的实例分析，这些实例大都是以特定的工程项目为依托，具有一定的借鉴价值；还有一些适合于初学者入门和进阶学习的实验例程；另外还给出了两个比较完整的DIY工程，让读者从系统角度理解FPGA的开发流程。
　　本书从工程实践出发，旨在引领读者学会如何在FPGA的开发设计过程中发现问题、分析问题并解决问题。本书附带的光盘收集了大量的实用例程，同时与本书配套的视频教程也可以在http：//group.ednchina.com/1375/32390.aspx下载。
　　本书的主要读者对象为电子、计算机、控制及信息等相关专业的在校学生、从事FPGA/CPLD开发设计的电子工程师以及所有电子设计制作的爱好者们。
作者简介:
　　吴厚航，[网名特权同学]，就职于上海某研究所，热爱FPGA开发设计工作，擅长记录、分析及总结经验与技巧。个人技术博客深受网友好评，任EDNChina网站FPGA／CPLD助学小组组长。
目录:
第一部分基础普及
笔记1初识FPGA
一、关于FPGA的一些基本概念
二、关于FPGA的基本结构

笔记2应用领域
一、逻辑粘合与实时控制
二、信号处理与协议实现
三、片上系统

笔记3开发流程
一、需求分析到模块划分
二、设计输入到综合优化
三、实现到时序收敛
四、仿真测试到板级调试

第二部分设计技巧
笔记4基本语法
一、可综合的Verilog语法子集
二、ifelse与case语句分析
三、Verilog代码优化之for语句
四、inout用法浅析
五、从TechnologyMapViewer看4输入LUT
六、关于注释
七、解读Verilog代码的一点经验

笔记5漫谈状态机设计
一、状态机的基本概念
二、三种不同状态机写法
笔记6复位设计
一、异步复位与同步复位
二、复位与亚稳态
三、异步复位、同步释放
四、PLL配置后的复位设计

笔记7FPGA重要设计思想及工程应用
一、速度和面积互换原则
二、乒乓操作及串／并转换设计
三、流水线设计
四、逻辑复制与模块复用
五、模块化设计
六、时钟设计技巧

笔记8基于FPGA的跨时钟域信号处理
一、同步设计思想
二、单向控制信号检测
三、专用握手信号
四、搞定亚稳态
五、借助于存储器

笔记9经验点滴
一、复用引脚，陷阱多多
二、被综合掉的寄存器
三、Cyclone器件全局时钟尽在掌控
四、M4K使用率

第三部分仿真测试
笔记10简单的Testbench设计
一、Testbench的基本概念
二、简单Testbench的搭建

笔记11Testbench书写技巧
一、封装有用的子程序
二、关于变量的定义
三、HDL的并行性
四、结构化Testbench
五、读／写紊乱状态
六、防止同时调用task

笔记12测试用例设计
一、模拟串口自收发通信
二、乘法器全覆盖测试
三、可重用MCU读／写设计

第四部分时序分析
笔记13时序分析基础
一、静态时序分析的概念
二、时钟相关概念
三、数据传输路径分析

笔记14基于ISE的时序约束
一、全局约束
二、分组与OFFSET约束
三、特定路径约束
四、达到时序收敛

笔记15基于TimeQuest的时序分析
一、从TechologyMapViewer分析ClockSetupSlack
二、基于TimeQuest的reg2reg之T分析
三、深入剖析I／O约束中
四、添加时序例外
五、多周期约束的基本用法
六、QuartusⅡ流水线均衡负载设置实例
七、读SRAM时序约束分析
八、源同步接口的时序模型
九、Recoveiy时序优化一例
十、基于ChipPlanner的时序优化一例

第五部分基础实验
笔记16基于EPM240的入门实验
一、学习板简介
二、分频计数实验
三、按键消抖实验
四、Johnson计数器实验
五、数码管显示实验
六、乘法器设计实验
七、VGA接口实验
八、串口通信实验
九、PS／2键盘解码实验
十、I2C通信实验
十一、SRAM读／写实验
十二、MAXⅡ内部振荡时钟使用实例
十三、MAXⅡ的UFM模块使用实例
十四、QuartusⅡ调用Modelsim仿真实例

笔记17基于EPlC3的进阶实验
一、开发板简介
二、AS和JTAG配置方式
三、基于74HC595的数码管实验
四、PLL配置仿真实验
五、基于FIFO的串口发送机设计
六、VGA字符显示实验
七、基于M4K块配置ROM的字符数据存储VGA显示实验
八、基于M4K块的单口RAM配置仿真实验
九、基于M4K块的移位寄存器配置仿真实验
十、基于SDRAM读／写的串口调试实验

第六部分项目应用
笔记18DIY逻辑分析仪
一、背景介绍
二、功能需求及模块划分
三、数据采集、触发及存储
四、基于VGA的显示界面设计

笔记19DIY数码相框
一、背景介绍
二、功能需求及模块划分
三、SPI接口控制
四、SD卡数据存储结构与FAT16文件系统
五、SD卡初始化及读操作
六、SDRAM控制器设计
七、BMP格式图片显示

第七部分网络杂文
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一、Xilinx软件介绍
二、软件版本和软件更新
三、软件教程
四、硬件资料
五、参考资源
六、问题解决
七、总结

笔记21苦练基本功
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二、开发工具要熟练
三、焊接功底要扎实
四、不要厌烦写文档
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