Xilinx FPGA工程师成长手记

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作者：寇强

出版社：清华大学出版社

本类榜单：工业技术

分类：工业技术 > 电子通信

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图文详情

ISBN：9787302666950
装帧：一般胶版纸
册数：暂无
重量：暂无
开本：16开
页数：245
出版时间：暂无
条形码：9787302666950 ; 978-7-302-66695-0

本书特色

硬件工程师近10年FPGA项目开发经验的总结。理论结合大量实例，详解Xilinx FPGA的设计方法与技巧。提供练习题、教学课件（PPT），方便学习与教学。内容丰富：首先从FPGA的理论知识入手，详细介绍FPGA芯片设计的背景、常用专业术语、硬件描述语言的基本语法；然后介绍FPGA的验证方法和知识产权应用；详细介绍低速接口和高速接口设计实例，并总结FPGA的开发技巧。实例丰富：讲解中穿插多个典型实例，带领读者上手实践，并加深对FPGA设计与验证技术的理解，进而快速掌握FPGA的设计流程，上手开发实际产品和项目。图文并茂：讲解中给出大量的示意图，帮助读者高效、直观地理解FPGA的各种概念和实现原理。注重技巧：总结大量的开发技巧，让读者少走很多弯路，从而加速新产品的上市，甚至提前交付项目。源码实用：本书涉及的实例源码大多来源于实际项目，其注释丰富，易于阅读，读者稍加修改即可直接用于自己的项目。提供习题：每章都提供习题，帮助读者巩固和提高所学的知识。配教学PPT：提供配套教学PPT，方便相关院校的授课教师教学时使用。

内容简介

本书以Xilinx公司的FPGA为开发平台，以Verilog HDL、System Verilog、VHDL和Vivado为开发工具，详细介绍FPGA常用接口的实现方法，并通过大量实例，分析FPGA实现过程中的具体技术细节。本书提供相关实例的源码文件和配套教学PPT，以方便读者学习和相关高校教学。本书共10章，分为2篇。第1篇Xilinx FPGA基础知识，包括FPGA概述、FPGA的基本理论、FPGA的硬件描述语言和FPGA功能验证；第2篇Xilinx FPGA逻辑设计，包括FPGA的知识产权、FPGA代码封装、FPGA低速接口设计、FPGA高速接口设计、FPGA硬件调试和FPGA开发技巧。本书内容充实，实例丰富，非常适合FPGA开发和接口设计领域的入门读者阅读，也适合硬件设计领域的工程师和科研人员阅读，还适合作为相关院校电子信息等专业本科生和研究生的教材。

第1篇 Xilinx FPGA基础知识第1章 FPGA概述 1.1 什么是FPGA 1.2 FPGA芯片厂商 1.2.1 国外FPGA厂商简介 1.2.2 国内FPGA厂商简介 l.3 FPGA的应用领域 l.3.1 数据采集领域 1.3.2 逻辑接口领域 1.3.3 数字信号处理领域 1.3.4 其他领域 1.4 FPGA的设计流程 1.4.1 需求分析 1.4.2 设计输入 1.4.3 功能仿真 1.4.4 逻辑综合 1.4.5 布局布线 1.4.6 芯片编程与调试 1.4.7 文档和代码管理 1.5 FPGA的人才需求 1.6 FPGA工程师的基本技能 1.7 本章习题第2章 FPGA的基本理论 2.1 FPGA时钟 2.1.1 时钟模型 2.1.2 时钟抖动 2.1.3 时钟偏斜 2.1.4 时钟设计 2.2 FPGA复位 2.2.1 复位的概念 2.2.2 复位方式 2.2.3 复位设计 2.3 FPGA时序 2.3.1 时序的概念 2.3.2 建立时间 2.3.3 保持时间 2.3.4 亚稳态 2.4 FPGA异步时钟域 2.4.1 异步时钟域的概念 2.4.2 异步时钟域数据转换策略 2.5 FPGA约束 2.6 FPGA的专业术语 2.7 本章习题第3章 FPGA的硬件描述语言 3.1 硬件描述语言概述 3.1.1 硬件描述语言简介 3.1.2 硬件描述语言的类型 3.2 VHDL语法基础 3.2.1 VHDL模块结构 3.2.2 VHDL的基本语法 3.2.3 VHDL模块调用 3.3 Verilog HDL语法基础 3.3.1 Verilog HDL模块结构 3.3.2 Verilog HDL的基本语法 3.3.3 Verilog HDL模块调用 3.4 System Verilog语法基础 3.4.1 System Verilog模块结构 3.4.2 System Verilog的基本语法 3.4.3 System Verilog模块调用 3.5 FPGA设计规范及编程技巧 3.5.1 FPGA设计规范 3.5.2 FPGA设计注释 3.5.3 FPGA设计技巧 3.6 本章习题第4章 FPGA功能验证 4.1 验证概述 4.1.1 验证定义 4.1.2 验证计划 4.1.3 验证方法 4.1.4 验证的作用 4.2 编写仿真激励 4.2.1 编写测试激励的流程 4.2.2 编写时钟测试激励 4.2.3 编写复位测试激励 4.3 系统函数 4.3.1 常用的系统函数 4.3.2 编写测试激励实例 4.4 验证软件 4.4.1 仿真软件 4.4.2 仿真过程 4.4.3 仿真实例 4.5 验证技巧 4.5.1 变量初始化 4.5.2 模块封装 4.5.3 回环测试 4.5.4 计数器 4.5.5 读文件和写文件 4.5.6 避免出现蓝线 4.6 本章习题第2篇 Xilinx FPGA逻辑设计第5章 FPGA的知识产权 5.1 MMCM IP核设计 5.1.1 MMCM简介 5.1.2 MMCM IP核定制 5.1.3 MMCM IP核仿真 5.2 FIFO IP核设计 5.2.1 FIFO简介 5.2.2 FIFO IP核定制 5.2.3 FIFO IP核仿真 5.3 RAM IP核设计 5.3.1 RAM简介 5.3.2 RAM IP核定制 5.3.3 RAM IP核仿真 5.4 Counter IP核设计 5.4.1 Counter简介 5.4.2 Counter IP核定制 5.4.3 Counter IP核仿真 5.5 本章习题第6章 FPGA代码封装 6.1 IP核封装 6.1.1 IP核简介 6.1.2 自定义IP核封装 6.1.3 自定义IP核验证 6.2 网表封装 6.2.1 网表简介 6.2.2 自定义网表封装 6.2.3 自定义网表验证 6.3 本章习题第7章 FPGA低速接口设计 7.1 SPI逻辑设计 7.1.1 SPI总线概述 7.1.2 SPI实例设计 7.1.3 SPI实例验证 7.1.4 SPI硬件调试 7.2 UART逻辑设计 7.2.1 UART总线概述 7.2.2 UART实例设计 7.2.3 UART实例验证 7.2.4 UART硬件调试 7.3 IIC逻辑设计 7.3.1 IIC总线概述 7.3.2 IIC实例设计 7.3.3 IIC仿真验证 7.3.4 IIC硬件调试 7.4 CAN逻辑设计 7.4.1 CAN总线概述 7.4.2 CAN实例设计 7.4.3 CAN逻辑验证 7.4.4 CAN硬件调试 7.5 本章习题第8章 FPGA高速接口设计 8.1 DDR3接口设计 8.1.1 存储器简介 8.1.2 DDR3 IP核简介 8.1.3 DDR3读写功能设计 8.1.4 DDR3读写功能逻辑仿真 8.1.5 DDR3读写功能硬件调试 8.2 PCIE接口设计 8.2.1 PCIE简介 8.2.2 PCIE IP核简介 8.2.3 PCIE通信功能设计 8.2.4 PCIE通信功能仿真 8.2.5 PCIE接口硬件调试 8.3 本章习题第9章 FPGA硬件调试 9.1 FPGA硬件调试概述 9.1.1 FPGA硬件调试简介 9.1.2 FPGA调试IP核 9.2 闪烁灯硬件调试 9.2.1 闪烁灯系统设计 9.2.2 闪烁灯程序设计 9.2.3 闪烁灯硬件调试 9.3 本章习题第10章 FPGA开发技巧 10.1 FPGA时钟管理 10.1.1 使用时钟IP核设计时钟 10.1.2 使用硬件描述语言设计时钟 10.1.3 使用时钟原语设计时钟 10.2 FPGA复位设计 10.2.1 使用时钟IP核锁存信号进行复位 10.2.2 使用硬件描述语言进行复位 10.3 FPGA时钟域处理 10.3.1 使用异步FIFO处理跨时钟域数据实例 10.3.2 使用双端口RAM处理跨时钟域数据实例 10.3.3 使用延迟法处理跨时钟域数据实例 10.3.4 使用应答机制处理跨时钟域数据实例 10.3.5 采用格雷码转换处理跨时钟域数据实例 10.4 FPGA通用模块设计 10.4.1 接口通用模块设计 10.4.2 内部逻辑通用模块设计 10.4.3 仿真通用模块设计 10.4.4 调试通用模块设计 10.5 FPGA开发检查表 10.5.1 FPGA需求分析 10.5.2 FPGA方案设计 10.5.3 FPGA设计输入 10.5.4 FPGA功能仿真 10.5.5 FPGA硬件调试 10.6 本章习题

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作者简介

寇强，大学毕业后一直从事基于FPGA逻辑设计的产品和项目开发，积累了大量的经验。核心能力表现为FPGA接口开发、FPGA跨时钟域问题解决，以及时序违规处理和逻辑系统核心Bug排除等。熟悉Intel FPGA和Xilinx FPGA芯片开发技术，尤其擅长Xilinx FPGA逻辑设计。从事过视频LZW无损压缩算法开发和列车实时以太网交换机时间同步机制开发，开发的产品应用于无人机、电梯和边缘计算等多个领域。申请了多个基于FPGA实现数据采集与传输系统的发明专利。平时乐于分享技术经验。

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