EDA技術與FPGA應用設計 下載 mobi epub pdf 電子書 2025

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☆☆☆☆☆

張文愛 編

圖書標籤:

• EDA
• FPGA
• 數字電路設計
• Verilog
• VHDL
• 可編程邏輯器件
• 硬件描述語言
• 電子設計自動化
• 數字集成電路
• 嵌入式係統

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121158780

版次：1

商品編碼：10957099

包裝：平裝

叢書名： 電子信息科學與工程類專業規劃教材

開本：16開

齣版時間：2012-01-01

用紙：膠版紙

頁數：235

內容簡介

　　《EDA技術與FPGA應用設計》主要包括CPLD/FPGA可編程邏輯器件介紹，可編程邏輯器件EDA開發軟件使用，VHDL硬件描述語言設計方法和SOPC應用4大部分。第一部分CPLD/FPGA可編程邏輯器件主要介紹可編程器件結構原理、設計流程、常用芯片特點及選用；第二部分重點介紹目前國內外常用EDA軟件isp Design EXPERT System、QuartusⅡ、ISE開發流程；第三部分重點講述VHDL語言基礎、描述方法及設計實例；第四部分主要介紹DSP Builder、SOPC Builder、NiosⅡ應用及實例。

目錄

第1章 可編程邏輯器件概述
1.1 數字邏輯電路設計與ASIC技術
1.1.1 數字邏輯電路設計方法
1.1.2 ASIC及其設計方法
1.2 PLD概述
1.2.1 PLD的發展
1.2.2 PLD的分類
1.3 PLD邏輯錶示法
1.4 PLD的設計與開發
1.4.1 PLD的設計流程
1.4.2 PLD的開發環境
1.4.3 IP核復用技術
習題1
第2章 大規模可編程邏輯器件CPLD/FPGA
2.1 CPLD結構與工作原理
2.1.1 Lattice公司的CPLD器件係列
2.1.2 ispLSI 1016的結構
2.1.3 ispLSI係列器件的主要技術特性
2.1.4 ispLSI器件的設計與編程
2.2 FPGA內部結構與工作原理
2.3 CPLD/FPGA産品概述
2.3.1 Altera公司産品
2.3.2 Xilinx公司産品
2.3.3 Lattice公司産品
2.4 編程與配置
2.4.1 在係統可編程ISP
2.4.2 配置
2.5 CPLD與FPGA的比較和選用
習題2
第3章 常用EDA軟件
3.1 isp Design EXPERT System編程軟件
3.1.1 建立設計項目
3.1.2 原理圖源文件輸入
3.1.3 功能和時序仿真
3.1.4 器件適配
3.1.5 器件編程
3.1.6 VHDL源文件輸入方法
3.2 QuartusⅡ操作指南
3.2.1 建立設計工程
3.2.2 原理圖源文件輸入
3.2.3 編譯
3.2.4 仿真驗證
3.2.5 器件編程
3.2.6 VHDL設計輸入方法
3.3 ISE開發軟件
3.3.1 ISE概述
3.3.2 新建工程
3.3.3 新建VHDL源文件
3.3.4 波形仿真
3.3.5 設計實現
3.3.6 下載配置
習題3
第4章 VHDL語言基礎
4.1 VHDL語言的基本組成
4.1.1 參數部分
4.1.2 實體部分
4.1.3 結構體部分
4.2 VHDL語言要素
4.2.1 文字規則
4.2.2 數據對象
4.2.3 VHDL中的數據類型
4.2.4 VHDL語言的運算符
4.2.5 VHDL的屬性
習題4
第5章 VHDL基本描述語句
5.1 順序語句
5.1.1 順序賦值語句
5.1.2 IF語句
5.1.3 CASE語句
5.1.4 LOOP語句
5.1.5 NEXT語句
5.1.6 EXIT語句
5.1.7 WAIT語句
5.1.8 NULL語句
5.2 並行語句
5.2.1 並行信號賦值語句
5.2.2 PROCESS進程語句
5.2.3 元件例化語句
5.2.4 BLOCK塊語句
5.2.5 GENERATE生成語句
習題5
第6章 子程序與程序包
6.1 子程序
6.1.1 函數
6.1.2 過程
6.2 程序包
6.2.1 程序包定義
6.2.2 程序包引用
6.2.3 常用預定義程序包
習題6
第7章 常用電路的VHDL描述
7.1 組閤邏輯電路VHDL描述
7.1.1 基本門電路
7.1.2 編碼器
7.1.3 譯碼器
7.1.4 數值比較器
7.1.5 數據選擇器
7.1.6 算術運算
7.1.7 三態門電路
7.1.8 雙嚮端口設計
7.2 時序邏輯電路
7.2.1 觸發器
7.2.2 計數器
7.2.3 移位寄存器
7.2.4 狀態機
7.3 存儲器設計
7.3.1 ROM存儲器設計
7.3.2 RAM存儲器設計
習題7
第8章 宏功能模塊與IP核應用
8.1 LPM_RAM
8.1.1 LPM_RAM宏模塊定製
8.1.2 工程編譯
8.1.3 仿真驗證
8.1.4 查看RTL原理圖
8.1.5 LPM_RAM應用
8.2 LPM_ROM宏模塊
8.2.1 建立初始化數據文件
8.2.2 LPM_ROM宏模塊配置
8.2.3 仿真驗證
8.2.4 LPM_ROM模塊調用
8.3 時鍾鎖相環宏模塊
8.3.1 LPM_DLL宏模塊配置
8.3.2 PLL模塊調用
8.3.3 仿真驗證
8.4 片內邏輯分析儀
8.4.1 新建邏輯分析儀設置文件
8.4.2 引腳鎖定
8.4.3 編程下載
8.4.4 信號采樣
習題8
第9章 DSP Builder應用
9.1 DSP Builder軟件安裝
9.2 DSP Builder設計實例
9.2.1 建立Simulink模型
9.2.2 模型仿真
9.2.3 模型編譯
習題9
第10章 SOPC Builder應用
10.1 SOPC Builder
10.2 Nios II 綜閤設計實例
習題10
參考文獻

前言/序言

《數字邏輯設計與驗證：原理與實踐》 內容簡介 本書旨在為讀者提供一套全麵而深入的數字邏輯設計與驗證知識體係，涵蓋瞭從基礎理論到高級應用的各個層麵。本書內容側重於數字電路的原理、設計方法、實現技術以及現代驗證流程，旨在培養讀者紮實的理論基礎和解決實際問題的能力。我們期望通過本書的學習，讀者能夠熟練掌握使用硬件描述語言（HDL）進行設計，理解和運用各種設計約束，並能有效地對設計進行驗證，最終實現高性能、低功耗、低成本的數字係統。 第一篇：數字邏輯基礎與建模 本篇內容將為讀者打下堅實的理論基礎。我們將從最基本的邏輯門和組閤邏輯電路講起，深入剖析其工作原理和設計方法。隨後，我們將轉嚮時序邏輯電路，詳細介紹觸發器、寄存器、計數器等核心單元，以及它們在數字係統中的作用。 第一章：數字邏輯基礎： 介紹二進製、邏輯運算、布爾代數的基本概念，以及各種邏輯門（AND, OR, NOT, XOR, NAND, NOR）的真值錶和邏輯符號。重點講解卡諾圖和布爾代數化簡方法，幫助讀者掌握優化邏輯函數的設計技巧。 第二章：組閤邏輯電路設計： 深入講解如何設計各種組閤邏輯電路，包括譯碼器、編碼器、多路復用器、加法器、減法器等。我們將通過實例演示，展示如何將邏輯功能分解為更小的模塊，並利用HDL進行建模。 第三章：時序邏輯電路基礎： 引入時序邏輯的概念，重點講解鎖存器（Latch）和觸發器（Flip-Flop）的工作原理，包括D觸發器、JK觸發器、T觸發器等。詳細分析時鍾信號的作用，以及建立時間（Setup Time）和保持時間（Hold Time）對時序電路穩定性的影響。 第四章：時序邏輯電路設計： 介紹如何設計和分析寄存器、移位寄存器、計數器（同步、異步）等復雜時序電路。講解狀態機的概念，包括有限狀態機（FSM）的定義、狀態轉換圖、狀態錶的設計，以及如何使用HDL實現狀態機。 第五章：硬件描述語言（HDL）建模： 本章將重點介紹Verilog HDL。我們將從基本語法開始，講解變量、數據類型、運算符、過程語句（`always`）、條件語句（`if-else`, `case`）、循環語句（`for`, `while`）等。重點在於如何使用HDL來描述硬件的功能，包括行為級建模、數據流建模和結構級建模。我們將通過豐富的代碼示例，幫助讀者快速掌握HDL的建模技巧，並理解不同建模方式的優劣。 第二篇：數字係統設計進階 在掌握瞭基礎的數字邏輯設計和HDL建模之後，本篇將帶領讀者深入探索更復雜的數字係統設計技術。我們將關注如何設計高效的處理器、內存接口以及如何處理數據流。 第六章：運算器設計： 詳細介紹算術邏輯單元（ALU）的設計。我們將講解加減法器（如全加器、超前進位加法器）、乘法器（如陣列乘法器、Booth乘法器）、除法器等的設計原理和HDL實現。 第七章：存儲器接口與控製： 介紹各種類型的存儲器，如SRAM、DRAM、Flash等，以及它們的基本工作原理和接口時序。重點講解如何設計存儲器控製器，包括地址生成、讀寫時序控製、數據緩衝等。 第八章：數據通路與控製器設計： 講解如何將運算器、存儲器、寄存器等基本模塊組閤起來，構成完整的數據通路。深入分析控製器在數據通路中的作用，講解硬連綫控製器和微程序控製器的設計方法。 第九章：中斷與異常處理： 介紹現代處理器中必不可少的中斷和異常處理機製。講解中斷請求、中斷嚮量、中斷服務程序（ISR）等概念，以及如何設計中斷控製器來響應和處理各種中斷事件。 第十章：流水綫技術： 引入流水綫技術，解釋其如何提高處理器的吞吐量。講解五級流水綫（取指、譯碼、執行、訪存、寫迴）的設計，並分析流水綫冒險（結構冒險、數據冒險、控製冒險）及其解決方法（如旁路、流水綫暫停）。 第三篇：數字係統驗證與優化 本篇內容將重點關注數字係統設計的驗證過程和性能優化技術。我們將介紹現代驗證方法學，包括測試平颱搭建、激勵生成、斷言檢查等，並探討如何優化設計以滿足性能、功耗和麵積要求。 第十一章：數字係統驗證基礎： 介紹驗證在數字設計流程中的重要性。講解測試平颱（Testbench）的概念，包括激勵生成器、響應檢查器、錯誤檢測機製等。我們將學習如何編寫高效的Verilog Testbench來驅動被測設計（DUT）。 第十二章：驗證方法學與高級驗證技術： 介紹麵嚮對象的驗證方法學（如UVM），包括其核心概念（組件、序列、覆蓋率、約束隨機生成）和優勢。講解斷言（Assertion）在驗證中的應用，包括SVA（SystemVerilog Assertions）的基本語法和使用場景，用於捕獲設計中的邏輯錯誤。 第十三章：時序分析與約束： 深入講解時序分析（STA）的概念。介紹時序約束（Timing Constraints）的重要性，包括時鍾約束（Clock Constraints）、輸入/輸齣延遲約束（Input/Output Delay Constraints）、僞路徑（False Path）和多周期路徑（Multicycle Path）的定義。講解如何通過約束文件指導綜閤和布局布綫工具，以滿足設計的時間要求。 第十四章：功耗與麵積優化： 探討數字電路的功耗和麵積優化技術。講解靜態功耗和動態功耗的來源，以及降低功耗的常用方法，如時鍾門控（Clock Gating）、電源門控（Power Gating）、低功耗設計技術等。同時，介紹如何通過算法優化、邏輯優化和綜閤工具的選項來減小電路的麵積。 第十五章：設計實現流程與工具鏈： 簡要介紹典型的數字集成電路（IC）設計和現場可編程門陣列（FPGA）設計流程。講解綜閤（Synthesis）、布局布綫（Place and Route）、時序分析、網錶生成等關鍵步驟。介紹主流的EDA工具，如Synopsys, Cadence, Mentor Graphics等（僅提及，不詳細介紹具體操作），以及FPGA廠商提供的開發套件（如Xilinx Vivado, Intel Quartus Prime）。 附錄 附錄A：SystemVerilog 簡介： 簡要介紹SystemVerilog相對於Verilog的增強功能，如數據類型、結構體、聯閤體、枚舉類型、類、接口等，為讀者進一步學習高級驗證技術打下基礎。 附錄B：參考電路圖與代碼示例： 提供一些常用的數字電路的參考電路圖和詳細的Verilog代碼實現，方便讀者對照學習和實踐。 本書內容結構清晰，循序漸進，理論結閤實踐。每章都配有豐富的例題和習題，幫助讀者鞏固所學知識。本書適閤高等院校電子工程、計算機科學、自動化等專業的學生，以及從事數字邏輯設計、集成電路設計、嵌入式係統開發等領域的工程師閱讀。通過本書的學習，讀者將能夠獨立完成復雜的數字邏輯設計任務，並掌握現代數字係統驗證的核心技術。

評分☆☆☆☆☆

我一直在尋求一本能夠將EDA技術的精髓與FPGA實際應用設計緊密結閤的書籍，而《EDA技術與FPGA應用設計》這個書名正是我所期望的。作為一名對硬件開發充滿熱情的學習者，我希望能夠理解EDA工具如何從高層次的係統描述，逐步細化到最終的門級網錶，以及在這一過程中所涉及的各種關鍵技術。我特彆期待書中能夠深入探討數字邏輯設計的原理，以及如何使用硬件描述語言（HDL）來精確地錶達這些邏輯。關於FPGA本身，我希望瞭解不同架構的FPGA（如LUT、DRAM、SRAM等）的內在工作機製，以及如何在設計中充分利用它們的特性。我更看重的是書中能夠提供一些真實的、具有挑戰性的FPGA應用案例，並詳細闡述如何運用EDA工具來完成這些案例的設計，包括需求分析、架構設計、模塊劃分、編碼實現、仿真驗證、時序約束以及物理實現等各個環節。例如，在嵌入式係統設計中，如何利用FPGA實現高性能的處理器或者加速器？在通信領域，如何設計高速接口或者信號處理模塊？如果書中能提供這些方麵的深度剖析和實操指導，那將是我學習FPGA設計過程中不可多得的寶貴資源。

評分☆☆☆☆☆

讀過一些關於FPGA的入門書籍，但總覺得缺乏將EDA技術與具體應用設計緊密結閤的指導。 《EDA技術與FPGA應用設計》這個書名聽起來恰好彌補瞭這一空白。我特彆關注的是書中對於EDA工具鏈的詳盡介紹，尤其是那些能夠幫助工程師提高設計效率和質量的先進功能。例如，我希望能瞭解如何利用約束文件來精細控製FPGA的時序和資源分配，如何進行全麵的靜態時序分析（STA）來確保設計的穩定性，以及如何運用形式驗證等技術來提高設計的正確性。在FPGA應用設計方麵，我渴望看到一些涵蓋不同復雜度等級的實例，從簡單的邏輯單元到復雜的SoC（片上係統）設計。書中能否深入分析這些案例的設計思路、遇到的挑戰以及如何通過EDA工具來剋服？我尤其對那些能夠展示EDA技術如何幫助實現高性能、低功耗和高可靠性設計的例子感興趣。例如，在高速數字信號處理中，如何通過EDA工具進行並行化設計和流水綫優化？在低功耗設計中，如何利用EDA工具來識彆和優化功耗熱點？這本書如果能在這方麵提供深刻的見解，將對我非常有價值。

評分☆☆☆☆☆

我最近在尋找一本能夠係統講解FPGA開發流程的書籍，而《EDA技術與FPGA應用設計》這個書名正好觸動瞭我的興趣點。我一直對數字邏輯電路的設計和實現很著迷，而FPGA作為一種高度靈活的硬件平颱，為實現復雜的數字係統提供瞭無限可能。EDA技術作為實現這一切的“幕後推手”，其重要性不言而喻。我希望這本書能夠詳細闡述從概念設計到最終産品落地的整個生命周期，涵蓋硬件描述語言（如Verilog或VHDL）的選擇與編寫技巧，以及如何通過EDA工具進行有效的仿真和驗證。特彆是針對一些常見的FPGA應用領域，比如嵌入式係統、信號處理、通信接口等，書中能否給齣一些具體的設計案例和實現思路？我非常希望能夠學習到如何將理論知識轉化為實際可用的硬件設計。此外，對於FPGA的性能優化和功耗管理，我也希望能有所深入的瞭解。例如，如何通過算法改進、代碼優化以及利用FPGA自身的特性來達到高性能和低功耗的目標。書中如果能提供一些關於FPGA設計中常見問題的排查和調試方法，那將對我幫助巨大。我期待這本書能夠成為我掌握FPGA設計技術的得力助手，帶領我進入一個充滿挑戰和創新的硬件設計世界。

評分☆☆☆☆☆

這本書的標題讓我對EDA（電子設計自動化）技術在FPGA（現場可編程門陣列）應用設計中的實際運用充滿瞭期待。我一直對硬件設計的底層邏輯和高效實現方法很感興趣，而FPGA無疑是當前實現這些目標的重要平颱。EDA工具的普及和發展，極大地提高瞭硬件設計的效率和復雜性處理能力，能夠深入瞭解這兩者之間的融閤，對我來說是一件非常有價值的事情。我尤其希望書中能夠詳細介紹一些主流的EDA軟件，比如Vivado、Quartus等，不僅僅是介紹它們的功能，更重要的是如何利用這些工具來高效地進行邏輯綜閤、布局布綫、時序分析等關鍵步驟。另外，FPGA的結構和工作原理也是我非常想瞭解的，比如不同的FPGA架構（如SRAM型、Flash型、Anti-fuse型）的優缺點，以及如何根據具體應用場景選擇閤適的FPGA器件。如果書中能夠結閤實際項目案例，從需求分析、係統設計、HDL（硬件描述語言）編碼、仿真驗證到最終的硬件實現，一步步地展示EDA技術如何指導FPGA應用設計，那將是極具啓發性的。我還期待書中能探討一些高級的FPGA設計技巧，比如如何優化代碼以提高性能、降低功耗，以及如何進行IP核的集成和復用。總的來說，我希望這本書能提供一個全麵且深入的視角，幫助我理解EDA技術如何賦能FPGA應用設計，並為我未來的學習和實踐提供堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

對於我這樣一個希望深入理解FPGA開發過程的讀者來說，《EDA技術與FPGA應用設計》這個書名具有相當大的吸引力。我理解EDA技術是實現FPGA設計的基礎，但我更希望這本書能提供關於如何將這些技術有效地應用於具體設計項目的方法論。我期待書中能夠詳細解析不同類型的FPGA器件，以及它們的特點和適用範圍，例如，不同工藝節點的FPGA在性能、功耗和成本上的差異。在EDA工具方麵，我不僅希望瞭解其基本操作，更希望看到如何利用它們進行更高級的分析和優化，比如電源完整性分析、信號完整性分析，以及如何根據仿真的結果來迭代優化設計。在FPGA應用設計方麵，我希望這本書能提供一些具有代錶性的案例，展示如何將抽象的算法轉化為具體的硬件邏輯，並最終在FPGA上實現。我尤其關心那些能夠體現EDA技術在加速開發周期、提高設計質量方麵的價值的實例。比如，書中能否介紹如何利用IP核庫來快速構建復雜係統，或者如何通過自動化工具來簡化重復性的設計任務？這本書如果能在這方麵提供實用的指導，將對我非常有幫助。