Xilinx FPGA设计权威指南

Xilinx FPGA设计权威指南 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:
作者:何宾
出品人:
页数:512
译者:
出版时间:2012-5
价格:56.00元
装帧:
isbn号码:9787302282006
丛书系列:
图书标签:
  • Xilinx
  • FPGA
  • 数字逻辑
  • 计算机
  • FPGA设计权威指南
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  • 电子工程
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具体描述

《EDA工程技术丛书:Xilinx FPGA设计权威指南》系统、全面地介绍了基于Xilinx可编程逻辑器件设计的方法、理论和应用。全书共分14章,内容包括Xilinx可编程逻辑器件设计流程导论、Xilinx可编程逻辑器件结构及分类、HDL高级设计技术、基于HDL的设计技术、基于原理图的设计输入、设计综合和行为仿真、设计实现和时序仿真、设计下载、ChipScope Pr0调试工具、可重配置技术基础、处理器系统可重配置实现、基于ISE的数/模混合系统设计、基于双摄像头的HDMl视频系统的实现和基于System Generator的数字系统建模。《EDA工程技术丛书:Xilinx FPGA设计权威指南》参考了Xilinx大量的最新设计资料,内容新颖,理论与应用并重,介绍了Xilinx可编程逻辑器件的许多新的设计方法和设计技术,并将这些设计方法和设计技术有机贯穿于完整的设计流程中。

深入探索现代电子系统的基石:高性能嵌入式系统设计与应用实践 本书旨在全面剖析当前主流高性能嵌入式系统的设计理念、关键技术及其在实际工程中的应用,为读者构建一个从底层硬件到上层软件的完整认知框架。 我们将聚焦于那些驱动当今信息技术革命的核心领域,特别是那些对实时性、并行处理能力和系统集成度有严苛要求的应用场景。 第一部分:新一代嵌入式处理器架构深度解析 本部分将彻底颠覆传统微控制器(MCU)的认知,深入研究面向高性能计算的嵌入式处理器家族。我们将详细探讨异构多核处理器的设计哲学,重点分析ARM Cortex-A系列在应用级处理中的性能优化策略,并结合DSP(数字信号处理器)的并行计算优势,解析如何在单一SoC(系统级芯片)上实现高效的通用计算与专业信号处理的融合。 高性能核心架构剖析: 深入讲解乱序执行、分支预测、多级缓存一致性协议(如MESI)在嵌入式场景中的实际影响与调优技巧。 异构计算的协同机制: 详细阐述 CPU、GPU(图形处理器)以及专用的加速器(如NPU/VPU)之间的数据传输机制(如AXI/NoC互联)和任务调度策略,这是实现高能效比计算的关键。 实时操作系统(RTOS)的选型与调优: 区别于通用操作系统的设计目标,本书将重点剖析如 FreeRTOS、Zephyr 或更专业的 µC/OS 在中断延迟、任务优先级反转和时间确定性方面的实现细节,并提供性能瓶颈分析的实用工具集。 第二部分:高速系统级互连与存储技术 现代嵌入式系统性能的瓶颈往往不在于计算单元本身,而在于数据在系统各部件间的传输效率。本部分将聚焦于高速数据通路的设计与优化。 DDR/LPDDR 内存控制器的高级应用: 不仅涉及基本的时序参数设置,更深入探讨内存映射(Memory Mapping)、刷新策略(Refresh Schemes)以及如何通过固件层面对内存访问模式进行优化,以最大化带宽利用率并最小化延迟抖动。 PCI Express (PCIe) 协议栈与高速外设集成: 详细讲解 PCIe 的事务层、数据链路层和物理层协议。我们将重点演示如何利用 PCIe 作为桥梁,实现与高速ADC/DAC、高速网络接口(如10G/25G Ethernet)或外部FPGA/ASIC的可靠、低延迟通信。 片上网络(Network-on-Chip, NoC): 对于高度集成的SoC,NoC是关键的互联骨干。本书将剖析不同的NoC拓扑结构(如Mesh、Torus),以及路由算法如何影响系统整体的通信延迟和功耗。 第三部分:高级信号采集、处理与边缘智能 本部分将深入到嵌入式系统最核心的应用领域——实时数据处理与智能决策。 高精度数据采集链设计: 涵盖从传感器接口(如I2C/SPI/LVDS)到高速模数转换器(ADC)的完整信号调理和数字化过程。重点分析抗混叠滤波器的设计、采样率对系统性能的影响以及量化噪声的控制。 数字滤波与快速算法实现: 针对实时系统对计算资源的高要求,我们将侧重于定点运算(Fixed-Point Arithmetic)的优化技巧,探讨如何高效地实现FIR/IIR滤波器、FFT(快速傅里叶变换)及其在嵌入式平台上的汇编级加速。 边缘计算与轻量级机器学习部署: 探讨如何将经过优化的深度学习模型(如MobileNet、YOLO的轻量化版本)部署到嵌入式处理器上。内容包括模型量化(Quantization)、算子融合(Operator Fusion)以及利用硬件加速器接口(如OpenCL或特定厂商的SDK)实现低功耗、高吞吐率的推理服务。 第四部分:系统级可靠性、功耗管理与安全加固 高性能与高可靠性是工业级和汽车电子应用中不可妥协的要求。 电源管理与热设计(Thermal Management): 分析现代SoC的多种工作状态(Active, Sleep, Deep Sleep),讲解如何通过动态电压与频率调节(DVFS)实现能效比的最大化。同时,结合热阻和传热学原理,指导读者进行有效的散热设计,确保系统在极限负载下的长期稳定性。 系统级调试与故障注入(Fault Injection): 介绍 JTAG/SWD 调试的高级用法,以及如何利用硬件调试工具(如逻辑分析仪、示波器)对复杂时序问题进行定位。更进一步,本书将介绍错误检测与恢复(Error Detection and Recovery, EDR)机制,包括ECC(错误校验码)和看门狗计时器的智能应用。 嵌入式系统安全基线: 探讨从硬件到软件的安全层次构建。内容涵盖可信启动(Trusted Boot)流程、内存保护单元(MPU/MMU)的配置以隔离关键代码,以及如何利用硬件加密加速器实现数据在传输和存储过程中的保密性。 总结: 本书不仅是技术手册,更是工程实践的指南。通过对上述核心模块的深入剖析和大量工程案例的展示,读者将能够掌握设计下一代高可靠、高性能、低功耗嵌入式系统的必备知识体系,从而在自动驾驶、工业自动化、医疗影像和先进通信等前沿领域中,构建出具有强大竞争力的产品。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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我之前尝试过阅读一些 FPGA 的入门书籍,但总感觉缺了点什么,要么是过于简单,要么是过于晦涩,无法将理论和实践有效地结合起来。直到我遇到了这本书,才真正体会到了什么叫做“融会贯通”。它不仅仅是一本技术手册,更像是一位经验丰富的导师,循序渐进地引导你深入 FPGA 的世界。书中对 Xilinx FPGA 器件系列的介绍非常全面,从不同系列器件的架构特点、性能优势到适用的应用领域,都进行了详细的阐述。这对于我在选择合适的 FPGA 器件时非常有帮助,避免了盲目选择带来的不确定性。我特别喜欢书中关于状态机设计的精讲,作者用多种方式清晰地展示了如何构建和优化有限状态机,并对其时序行为进行了深入分析。这对于我理解和实现复杂的控制逻辑至关重要。此外,书中关于硬件仿真和时序分析的部分,也给予了我极大的启发。它不仅仅是告诉你如何使用工具,更是解释了仿真和时序分析背后的原理,以及如何根据仿真结果和时序报告来定位和解决设计中的问题。这本书的案例设计也非常贴合实际应用,涵盖了数字信号处理、通信接口、嵌入式系统等多个领域,让我能够将学到的知识直接应用到我的项目中。读完这本书,我感觉自己对 FPGA 的理解上升到了一个新的高度,也更加自信地投入到实际的设计工作中。

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我是一名有着多年嵌入式开发经验的工程师,在工作需求下开始接触 FPGA,希望能够将一些性能要求较高的算法或硬件加速部分迁移到 FPGA 上实现。这本书绝对是我的不二之选。它没有把 FPGA 描述成一个神秘的黑盒子,而是从底层逻辑构建入手,深入浅出地讲解了 FPGA 的工作机制。对于我这样有一定编程基础但对硬件细节不太了解的人来说,这本书的讲解非常到位。它并没有仅仅停留在 Verilog/VHDL 语法层面,而是花了大量的篇幅去解释如何将算法思想转化为高效的硬件逻辑。比如,在讲解并行处理和流水线技术时,作者结合了信号处理和图像识别的典型案例,详细阐述了如何通过合理的流水线设计来大幅提升数据吞吐量,以及在设计中需要考虑的各种因素,如延迟、吞吐率、资源消耗等等。我尤其欣赏书中关于时序驱动设计和优化的章节,它不仅仅是介绍了时序约束的概念,更重要的是阐述了如何通过代码结构、综合选项和布局布线策略来主动地管理时序,从而达到最佳的设计效果。这对于我这种习惯了软件开发中“先实现,再优化”模式的人来说,是一种思维的转变。书中还对 Xilinx FPGA 的片上资源,如 DSP Slice、Block RAM 等的利用进行了深入的探讨,给出了非常实用的使用技巧和注意事项。通过这本书,我不再畏惧将复杂的算法移植到 FPGA,而是能够更有信心去设计和实现高性能的硬件加速器。

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我是一名在通信行业工作的工程师,常常需要设计高速数据处理和协议转换模块。Xilinx FPGA 在这方面有着广泛的应用,而这本书恰好是我解决这些问题的“利器”。它从通信系统的角度出发,深入浅出地讲解了 FPGA 在高速接口设计、信号处理和协议实现中的应用。书中对各种高速接口(如 Ethernet、PCIe)的设计细节和时序要求进行了详尽的阐述,并提供了优化方案。我尤其喜欢书中关于误码率(BER)和信号完整性的章节,它不仅讲解了相关的理论知识,还提供了实用的设计和测试技巧,帮助我更好地理解和解决实际问题。此外,书中对数字信号处理(DSP)在 FPGA 上的实现也进行了详细的介绍,包括 FIR 滤波器、FFT 等算法的硬件实现方法,并给出了大量的代码示例。这对于我进行通信信号的实时处理非常有帮助。这本书的实用性非常强,它提供的很多设计思路和代码片段,可以直接应用到我的工作中,极大地提高了我的工作效率。它更像是一本“实用手册”,随时都能翻阅,找到解决问题的方案。

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我是一名大学计算机专业的学生,对数字逻辑和计算机体系结构有着浓厚的兴趣。在学习过程中,我了解到 FPGA 在现代电子系统设计中的重要性,于是开始寻找一本能够系统学习 FPGA 设计的书籍。这本书绝对是我所找到的最优秀的入门读物之一。它从最基本的数字电路概念开始,逐步深入到 FPGA 的内部结构、设计流程和常用模块的实现。书中对 Verilog 语言的讲解非常细致,不仅涵盖了语法,还深入探讨了 Verilog 在硬件描述中的应用,例如如何用 Verilog 来描述组合逻辑、时序逻辑以及有限状态机。我尤其喜欢书中关于仿真和验证的章节,它让我理解了为什么仿真如此重要,以及如何编写有效的测试用例来验证设计的正确性。书中还介绍了 Xilinx Vivado 工具的使用,从工程创建到代码综合、实现,每一个步骤都讲解得非常清晰。我通过书中提供的示例代码,亲手操作了 Vivado,并将代码成功下载到 FPGA 板上,体验到了自己设计的逻辑在硬件上运行的成就感。这本书的语言通俗易懂,逻辑清晰,非常适合学生群体学习。它不仅帮助我打下了扎实的 FPGA 设计基础,也激发了我对硬件设计的浓厚兴趣,为我未来的学习和职业发展奠定了良好的开端。

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这本书绝对是 FPGA 开发者绕不开的一本经典之作!我刚拿到手的时候,就被它厚重的体量和扎实的排版震撼到了,感觉沉甸甸的是知识的分量。翻开第一页,就能感受到作者深厚的功底和严谨的学术态度。它不像市面上很多浮于表面的教程,上来就讲一些模棱两可的“技巧”,而是从最基础的硬件原理、数字逻辑的设计理念出发,一点点地引导你建立起完整的 FPGA 设计思维。特别是关于状态机设计的部分,作者用了大量的篇幅,结合了多种实际应用场景,从简单的交通灯控制器到复杂的通信协议解析,都进行了深入浅出的剖析。他不仅仅是给出代码,更重要的是讲解了为什么这样设计,背后的权衡是什么,如何优化性能和资源利用率。我特别喜欢其中关于时序约束的部分,以前一直觉得这块很玄乎,理解起来总是有隔阂,看了这本书之后,豁然开朗。作者用非常形象的比喻和图示,把建立时序约束的逻辑、各种约束指令的意义以及如何利用约束来指导综合和布局布线,讲得透彻到位。这直接提升了我对 FPGA 项目时序收敛的信心,之前很多因为时序问题而头疼的项目,现在都能找到有效的解决方法。而且,书中对 Verilog 和 VHDL 两种主流硬件描述语言的对比和应用场景分析也相当到位,不像有些书只偏向一种语言,而是能让你根据项目需求灵活选择,并且理解两种语言在底层的实现差异。总之,这本书的深度和广度是我目前读过的 FPGA 相关书籍中最顶级的,它不仅教会了我“怎么做”,更教会了我“为什么这么做”,这种根本性的理解,对于真正成为一名优秀的 FPGA 工程师至关重要。

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坦白说,一开始我选择这本书,更多的是出于对“权威指南”这几个字的好奇,想看看它到底能有多权威。读完之后,我只能说,它确实无愧于这个称号。这本书的编写风格非常严谨,逻辑性极强,几乎找不到任何含糊不清或者逻辑跳跃的地方。作者在讲解每一个概念时,都会给出清晰的定义,并配以详实的图示和代码示例,让你能够清晰地理解其内在的原理。我尤其喜欢书中关于 FPGA 设计中的一些“最佳实践”的讲解,这些经验之谈对于避免一些常见的陷阱和提高设计质量非常有价值。例如,在讲解模块化设计和接口规范时,作者强调了良好的代码组织和清晰的接口定义对于大型项目的可维护性和可重用性至关重要。他还提供了许多关于如何进行有效的代码复用和参数化设计的建议。另外,书中关于 FPGA 功耗优化的章节也让我受益匪浅。在很多项目中,功耗是一个非常关键的指标,而这本书则从硬件层面和软件层面都给出了很多行之有效的功耗降低策略,例如时钟门控、低功耗模式的应用等,并且通过实际案例进行了验证。这本书的价值不仅仅在于它提供了大量的技术细节,更在于它塑造了一种严谨、系统、注重细节的设计思维,这种思维方式对于任何一个追求卓越的工程师来说都是无价的。

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自从我开始接触 FPGA 设计以来,就一直在寻找一本能够真正帮助我理解 FPGA 内部工作原理的书籍。市面上很多书要么过于浅显,要么过于理论化,难以将知识与实践相结合。这本书则完全不同,它以一种非常系统和深入的方式,剖瞰了 Xilinx FPGA 的设计精髓。我尤其欣赏书中关于 FPGA 物理实现和时序仿真的章节。它不仅仅告诉你如何使用工具,更重要的是让你理解这些过程背后的物理原理,例如时钟树的构建、信号传播延迟的计算,以及如何通过约束来指导物理实现。这对于我理解时序收敛中的一些疑难杂症非常有帮助。书中还对 Xilinx FPGA 器件的内部架构进行了详细的介绍,包括 LUTs、FFs、DSP Slice、Block RAM 等,并解释了它们是如何协同工作的。这让我能够更深入地理解 FPGA 的能力和局限性,从而设计出更高效、更优化的硬件逻辑。这本书的案例设计也非常出色,涵盖了从简单的逻辑电路到复杂的通信协议,每一个例子都讲解得非常透彻,并且提供了完整的代码和设计流程。我通过学习这些案例,不仅掌握了 FPGA 设计的各种技巧,也对 FPGA 的应用领域有了更广阔的认识。

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这本书就像一位经验丰富的老工匠,为你揭示了 FPGA 设计中那些精妙绝伦的“手艺”。它没有那些华而不实的理论空谈,而是聚焦于解决实际工程问题,提供了大量可操作的技巧和方法。我尤其对书中关于 FPGA 资源利用率的优化部分印象深刻。作者详细地讲解了如何通过代码重构、参数化设计以及利用 Xilinx FPGA 特有的资源(如 DSP Slice、Block RAM)来最大化硬件资源的效率。这对于我们在资源受限的项目中尤为重要。书中还对 FPGA 设计中的功耗管理进行了深入的探讨,提供了多种降低功耗的策略,如时钟门控、数据路径优化等,并配以实际案例说明。我曾遇到过一个功耗超标的项目,通过参考书中的方法,成功地将其功耗降低了近 20%,极大地提升了产品的市场竞争力。此外,书中对 FPGA 与处理器(如 ARM)的协同设计也进行了详细的介绍,包括 AXI 总线接口的设计、片上系统(SoC)的构建等,这对于我目前从事的嵌入式系统开发工作非常有帮助。这本书的价值在于,它不仅仅是一本技术文档,更是一份宝贵的经验总结,它能帮助你少走弯路,更快地成长为一名优秀的 FPGA 工程师。

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对于我这样一位正在 FPGA 设计领域摸索前进的新手来说,这本书的出现无疑是点亮了一盏明灯。一开始接触 FPGA,最头疼的就是各种工具链的使用和设计流程的理解。这本书恰好在这些方面给予了非常系统和详尽的指导。它从 FPGA 的基本架构、内部逻辑单元的工作原理开始讲起,然后循序渐进地介绍了从需求分析、代码编写、仿真验证,到综合、实现、下载等整个 FPGA 设计的生命周期。尤其是关于仿真验证的部分,书中详细讲解了各种测试平台的搭建方法,以及如何编写有效的测试向量来覆盖各种边界条件和异常情况。这对于保证设计的正确性和稳定性至关重要,我之前在这方面吃了不少苦头,现在回想起来,这本书的指导简直是及时雨。此外,书中对 Xilinx 官方工具链(Vivado)的使用也进行了细致的讲解,包括各个模块的功能、常用命令和配置选项,甚至是一些隐藏的小技巧,都得到了披露。我印象特别深刻的是关于 Xilinx FPGA 器件选型和引脚分配的部分,作者结合了具体的实例,讲解了如何根据项目需求来选择合适的 FPGA 器件,以及如何进行合理的引脚分配,以避免信号完整性问题和提高设计效率。这本书的语言风格非常朴实,没有过多的学术术语堆砌,读起来很顺畅,即使是初学者也能轻松理解。它更像是一位经验丰富的前辈,手把手地教你如何一步步走向成功,让我对 FPGA 设计的恐惧感大大减弱,取而代之的是一种探索的乐趣和成就感。

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作为一名多年从事 ASIC 设计但近期转型进入 FPGA 领域的工程师,我深知硬件描述语言和时序分析的重要性。这本书恰好填补了我在这方面的知识空白,并且以一种非常系统化的方式呈现。它不仅仅是教你如何写 Verilog 或 VHDL,更重要的是教会你如何“思考”硬件。书中对不同 FPGA 架构的对比分析,以及如何根据具体需求选择最适合的架构,让我对 FPGA 的内在机制有了更深的理解。我尤其赞赏书中关于综合和布局布线过程的详细讲解。它不仅仅是介绍了这些工具的功能,更重要的是解释了这些过程背后的原理,以及如何通过优化设计和约束来指导工具获得更好的结果。书中关于时序收敛的策略,从顶层设计到具体的逻辑实现,都给出了非常具体的指导。例如,如何识别时序瓶颈,如何进行代码优化,如何设置合理的时序约束,以及如何利用 Xilinx 提供的时序分析工具来诊断和解决问题。我还对书中关于 FPGA 接口设计的内容印象深刻,特别是对高速接口(如 DDR、PCIe)的设计考量和优化技巧,给出了非常宝贵的建议。这本书的深度和广度,对于从 ASIC 领域转型的工程师来说,是非常有价值的学习资源,它帮助我快速地适应 FPGA 的设计流程和思维模式。

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研一这一年转变太快了,当年的FPGA啊!

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语言部分略少

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研一这一年转变太快了,当年的FPGA啊!

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这本书讲得比较简略,讲得不够清楚,感觉是东拼西凑的。

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