Xilinx FPGA工程師成長(zhǎng)手記 版權(quán)信息
- ISBN:9787302666950
- 條形碼:9787302666950 ; 978-7-302-66695-0
- 裝幀:一般膠版紙
- 冊(cè)數(shù):暫無(wú)
- 重量:暫無(wú)
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Xilinx FPGA工程師成長(zhǎng)手記 本書特色
硬件工程師近10年FPGA項(xiàng)目開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)。理論結(jié)合大量實(shí)例,詳解Xilinx FPGA的設(shè)計(jì)方法與技巧。提供練習(xí)題、教學(xué)課件(PPT),方便學(xué)習(xí)與教學(xué)。內(nèi)容豐富:首先從FPGA的理論知識(shí)入手,詳細(xì)介紹FPGA芯片設(shè)計(jì)的背景、常用專業(yè)術(shù)語(yǔ)、硬件描述語(yǔ)言的基本語(yǔ)法;然后介紹FPGA的驗(yàn)證方法和知識(shí)產(chǎn)權(quán)應(yīng)用; 詳細(xì)介紹低速接口和高速接口設(shè)計(jì)實(shí)例,并總結(jié)FPGA的開(kāi)發(fā)技巧。實(shí)例豐富:講解中穿插多個(gè)典型實(shí)例,帶領(lǐng)讀者上手實(shí)踐,并加深對(duì)FPGA設(shè)計(jì)與驗(yàn)證技術(shù)的理解,進(jìn)而快速掌握FPGA的設(shè)計(jì)流程,上手開(kāi)發(fā)實(shí)際產(chǎn)品和項(xiàng)目。圖文并茂:講解中給出大量的示意圖,幫助讀者高效、直觀地理解FPGA的各種概念和實(shí)現(xiàn)原理。注重技巧:總結(jié)大量的開(kāi)發(fā)技巧,讓讀者少走很多彎路,從而加速新產(chǎn)品的上市,甚至提前交付項(xiàng)目。源碼實(shí)用:本書涉及的實(shí)例源碼大多來(lái)源于實(shí)際項(xiàng)目,其注釋豐富,易于閱讀,讀者稍加修改即可直接用于自己的項(xiàng)目。提供習(xí)題:每章都提供習(xí)題,幫助讀者鞏固和提高所學(xué)的知識(shí)。配教學(xué)PPT:提供配套教學(xué)PPT,方便相關(guān)院校的授課教師教學(xué)時(shí)使用。
Xilinx FPGA工程師成長(zhǎng)手記 內(nèi)容簡(jiǎn)介
本書以Xilinx公司的FPGA為開(kāi)發(fā)平臺(tái),以Verilog HDL、System Verilog、VHDL和Vivado為開(kāi)發(fā)工具,詳細(xì)介紹FPGA常用接口的實(shí)現(xiàn)方法,并通過(guò)大量實(shí)例,分析FPGA實(shí)現(xiàn)過(guò)程中的具體技術(shù)細(xì)節(jié)。本書提供相關(guān)實(shí)例的源碼文件和配套教學(xué)PPT,以方便讀者學(xué)習(xí)和相關(guān)高校教學(xué)。
本書共10章,分為2篇。第1篇Xilinx FPGA基礎(chǔ)知識(shí),包括FPGA概述、FPGA的基本理論、FPGA的硬件描述語(yǔ)言和FPGA功能驗(yàn)證;第2篇Xilinx FPGA邏輯設(shè)計(jì),包括FPGA的知識(shí)產(chǎn)權(quán)、FPGA代碼封裝、FPGA低速接口設(shè)計(jì)、FPGA高速接口設(shè)計(jì)、FPGA硬件調(diào)試和FPGA開(kāi)發(fā)技巧。
本書內(nèi)容充實(shí),實(shí)例豐富,非常適合FPGA開(kāi)發(fā)和接口設(shè)計(jì)領(lǐng)域的入門讀者閱讀,也適合硬件設(shè)計(jì)領(lǐng)域的工程師和科研人員閱讀,還適合作為相關(guān)院校電子信息等專業(yè)本科生和研究生的教材。
Xilinx FPGA工程師成長(zhǎng)手記 目錄
第1篇 Xilinx FPGA基礎(chǔ)知識(shí)
第1章 FPGA概述
1.1 什么是FPGA
1.2 FPGA芯片廠商
1.2.1 國(guó)外FPGA廠商簡(jiǎn)介
1.2.2 國(guó)內(nèi)FPGA廠商簡(jiǎn)介
l.3 FPGA的應(yīng)用領(lǐng)域
l.3.1 數(shù)據(jù)采集領(lǐng)域
1.3.2 邏輯接口領(lǐng)域
1.3.3 數(shù)字信號(hào)處理領(lǐng)域
1.3.4 其他領(lǐng)域
1.4 FPGA的設(shè)計(jì)流程
1.4.1 需求分析
1.4.2 設(shè)計(jì)輸入
1.4.3 功能仿真
1.4.4 邏輯綜合
1.4.5 布局布線
1.4.6 芯片編程與調(diào)試
1.4.7 文檔和代碼管理
1.5 FPGA的人才需求
1.6 FPGA工程師的基本技能
1.7 本章習(xí)題
第2章 FPGA的基本理論
2.1 FPGA時(shí)鐘
2.1.1 時(shí)鐘模型
2.1.2 時(shí)鐘抖動(dòng)
2.1.3 時(shí)鐘偏斜
2.1.4 時(shí)鐘設(shè)計(jì)
2.2 FPGA復(fù)位
2.2.1 復(fù)位的概念
2.2.2 復(fù)位方式
2.2.3 復(fù)位設(shè)計(jì)
2.3 FPGA時(shí)序
2.3.1 時(shí)序的概念
2.3.2 建立時(shí)間
2.3.3 保持時(shí)間
2.3.4 亞穩(wěn)態(tài)
2.4 FPGA異步時(shí)鐘域
2.4.1 異步時(shí)鐘域的概念
2.4.2 異步時(shí)鐘域數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換策略
2.5 FPGA約束
2.6 FPGA的專業(yè)術(shù)語(yǔ)
2.7 本章習(xí)題
第3章 FPGA的硬件描述語(yǔ)言
3.1 硬件描述語(yǔ)言概述
3.1.1 硬件描述語(yǔ)言簡(jiǎn)介
3.1.2 硬件描述語(yǔ)言的類型
3.2 VHDL語(yǔ)法基礎(chǔ)
3.2.1 VHDL模塊結(jié)構(gòu)
3.2.2 VHDL的基本語(yǔ)法
3.2.3 VHDL模塊調(diào)用
3.3 Verilog HDL語(yǔ)法基礎(chǔ)
3.3.1 Verilog HDL模塊結(jié)構(gòu)
3.3.2 Verilog HDL的基本語(yǔ)法
3.3.3 Verilog HDL模塊調(diào)用
3.4 System Verilog語(yǔ)法基礎(chǔ)
3.4.1 System Verilog模塊結(jié)構(gòu)
3.4.2 System Verilog的基本語(yǔ)法
3.4.3 System Verilog模塊調(diào)用
3.5 FPGA設(shè)計(jì)規(guī)范及編程技巧
3.5.1 FPGA設(shè)計(jì)規(guī)范
3.5.2 FPGA設(shè)計(jì)注釋
3.5.3 FPGA設(shè)計(jì)技巧
3.6 本章習(xí)題
第4章 FPGA功能驗(yàn)證
4.1 驗(yàn)證概述
4.1.1 驗(yàn)證定義
4.1.2 驗(yàn)證計(jì)劃
4.1.3 驗(yàn)證方法
4.1.4 驗(yàn)證的作用
4.2 編寫仿真激勵(lì)
4.2.1 編寫測(cè)試激勵(lì)的流程
4.2.2 編寫時(shí)鐘測(cè)試激勵(lì)
4.2.3 編寫復(fù)位測(cè)試激勵(lì)
4.3 系統(tǒng)函數(shù)
4.3.1 常用的系統(tǒng)函數(shù)
4.3.2 編寫測(cè)試激勵(lì)實(shí)例
4.4 驗(yàn)證軟件
4.4.1 仿真軟件
4.4.2 仿真過(guò)程
4.4.3 仿真實(shí)例
4.5 驗(yàn)證技巧
4.5.1 變量初始化
4.5.2 模塊封裝
4.5.3 回環(huán)測(cè)試
4.5.4 計(jì)數(shù)器
4.5.5 讀文件和寫文件
4.5.6 避免出現(xiàn)藍(lán)線
4.6 本章習(xí)題
第2篇 Xilinx FPGA邏輯設(shè)計(jì)
第5章 FPGA的知識(shí)產(chǎn)權(quán)
5.1 MMCM IP核設(shè)計(jì)
5.1.1 MMCM簡(jiǎn)介
5.1.2 MMCM IP核定制
5.1.3 MMCM IP核仿真
5.2 FIFO IP核設(shè)計(jì)
5.2.1 FIFO簡(jiǎn)介
5.2.2 FIFO IP核定制
5.2.3 FIFO IP核仿真
5.3 RAM IP核設(shè)計(jì)
5.3.1 RAM簡(jiǎn)介
5.3.2 RAM IP核定制
5.3.3 RAM IP核仿真
5.4 Counter IP核設(shè)計(jì)
5.4.1 Counter簡(jiǎn)介
5.4.2 Counter IP核定制
5.4.3 Counter IP核仿真
5.5 本章習(xí)題
第6章 FPGA代碼封裝
6.1 IP核封裝
6.1.1 IP核簡(jiǎn)介
6.1.2 自定義IP核封裝
6.1.3 自定義IP核驗(yàn)證
6.2 網(wǎng)表封裝
6.2.1 網(wǎng)表簡(jiǎn)介
6.2.2 自定義網(wǎng)表封裝
6.2.3 自定義網(wǎng)表驗(yàn)證
6.3 本章習(xí)題
第7章 FPGA低速接口設(shè)計(jì)
7.1 SPI邏輯設(shè)計(jì)
7.1.1 SPI總線概述
7.1.2 SPI實(shí)例設(shè)計(jì)
7.1.3 SPI實(shí)例驗(yàn)證
7.1.4 SPI硬件調(diào)試
7.2 UART邏輯設(shè)計(jì)
7.2.1 UART總線概述
7.2.2 UART實(shí)例設(shè)計(jì)
7.2.3 UART實(shí)例驗(yàn)證
7.2.4 UART硬件調(diào)試
7.3 IIC邏輯設(shè)計(jì)
7.3.1 IIC總線概述
7.3.2 IIC實(shí)例設(shè)計(jì)
7.3.3 IIC仿真驗(yàn)證
7.3.4 IIC硬件調(diào)試
7.4 CAN邏輯設(shè)計(jì)
7.4.1 CAN總線概述
7.4.2 CAN實(shí)例設(shè)計(jì)
7.4.3 CAN邏輯驗(yàn)證
7.4.4 CAN硬件調(diào)試
7.5 本章習(xí)題
第8章 FPGA高速接口設(shè)計(jì)
8.1 DDR3接口設(shè)計(jì)
8.1.1 存儲(chǔ)器簡(jiǎn)介
8.1.2 DDR3 IP核簡(jiǎn)介
8.1.3 DDR3讀寫功能設(shè)計(jì)
8.1.4 DDR3讀寫功能邏輯仿真
8.1.5 DDR3讀寫功能硬件調(diào)試
8.2 PCIE接口設(shè)計(jì)
8.2.1 PCIE簡(jiǎn)介
8.2.2 PCIE IP核簡(jiǎn)介
8.2.3 PCIE通信功能設(shè)計(jì)
8.2.4 PCIE通信功能仿真
8.2.5 PCIE接口硬件調(diào)試
8.3 本章習(xí)題
第9章 FPGA硬件調(diào)試
9.1 FPGA硬件調(diào)試概述
9.1.1 FPGA硬件調(diào)試簡(jiǎn)介
9.1.2 FPGA調(diào)試IP核
9.2 閃爍燈硬件調(diào)試
9.2.1 閃爍燈系統(tǒng)設(shè)計(jì)
9.2.2 閃爍燈程序設(shè)計(jì)
9.2.3 閃爍燈硬件調(diào)試
9.3 本章習(xí)題
第10章 FPGA開(kāi)發(fā)技巧
10.1 FPGA時(shí)鐘管理
10.1.1 使用時(shí)鐘IP核設(shè)計(jì)時(shí)鐘
10.1.2 使用硬件描述語(yǔ)言設(shè)計(jì)時(shí)鐘
10.1.3 使用時(shí)鐘原語(yǔ)設(shè)計(jì)時(shí)鐘
10.2 FPGA復(fù)位設(shè)計(jì)
10.2.1 使用時(shí)鐘IP核鎖存信號(hào)進(jìn)行復(fù)位
10.2.2 使用硬件描述語(yǔ)言進(jìn)行復(fù)位
10.3 FPGA時(shí)鐘域處理
10.3.1 使用異步FIFO處理跨時(shí)鐘域數(shù)據(jù)實(shí)例
10.3.2 使用雙端口RAM處理跨時(shí)鐘域數(shù)據(jù)實(shí)例
10.3.3 使用延遲法處理跨時(shí)鐘域數(shù)據(jù)實(shí)例
10.3.4 使用應(yīng)答機(jī)制處理跨時(shí)鐘域數(shù)據(jù)實(shí)例
10.3.5 采用格雷碼轉(zhuǎn)換處理跨時(shí)鐘域數(shù)據(jù)實(shí)例
10.4 FPGA通用模塊設(shè)計(jì)
10.4.1 接口通用模塊設(shè)計(jì)
10.4.2 內(nèi)部邏輯通用模塊設(shè)計(jì)
10.4.3 仿真通用模塊設(shè)計(jì)
10.4.4 調(diào)試通用模塊設(shè)計(jì)
10.5 FPGA開(kāi)發(fā)檢查表
10.5.1 FPGA需求分析
10.5.2 FPGA方案設(shè)計(jì)
10.5.3 FPGA設(shè)計(jì)輸入
10.5.4 FPGA功能仿真
10.5.5 FPGA硬件調(diào)試
10.6 本章習(xí)題
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Xilinx FPGA工程師成長(zhǎng)手記 作者簡(jiǎn)介
寇強(qiáng),大學(xué)畢業(yè)后一直從事基于FPGA邏輯設(shè)計(jì)的產(chǎn)品和項(xiàng)目開(kāi)發(fā),積累了大量的經(jīng)驗(yàn)。核心能力表現(xiàn)為FPGA接口開(kāi)發(fā)、FPGA跨時(shí)鐘域問(wèn)題解決,以及時(shí)序違規(guī)處理和邏輯系統(tǒng)核心Bug排除等。熟悉Intel FPGA和Xilinx FPGA芯片開(kāi)發(fā)技術(shù),尤其擅長(zhǎng)Xilinx FPGA邏輯設(shè)計(jì)。從事過(guò)視頻LZW無(wú)損壓縮算法開(kāi)發(fā)和列車實(shí)時(shí)以太網(wǎng)交換機(jī)時(shí)間同步機(jī)制開(kāi)發(fā),開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品應(yīng)用于無(wú)人機(jī)、電梯和邊緣計(jì)算等多個(gè)領(lǐng)域。申請(qǐng)了多個(gè)基于FPGA實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)的發(fā)明專利。平時(shí)樂(lè)于分享技術(shù)經(jīng)驗(yàn)。