Xilinx FPGA开发实用教程（第2版）（配光盘）（EDA工程技术丛书） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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徐文波，田耘 著

图书标签:

• FPGA
• Xilinx
• 开发
• 教程
• EDA
• 工程技术
• 数字电路
• Verilog
• VHDL
• 硬件设计
• 嵌入式系统

出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302286431

版次：2

商品编码：11052146

品牌：清华大学

包装：平装

丛书名： EDA工程技术丛书

开本：其他

出版时间：2012-06-01

用纸：胶版纸

字数：762000

正文语种：中文

内容简介

　　《Xilinx FPGA开发实用教程（第2版）（配光盘）（EDA工程技术丛书）》系统地论述了Xilinx FPGA开发方法、开发工具、实际案例及开发技巧，内容涵盖Xilinx器件概述、Verilog HDL开发基础与进阶、Xilinx FPGA电路原理与系统设计、基于ISE Foundation的逻辑设计、时序分析、逻辑开发专题、基于EDK的嵌入式系统设计、基于System Generator的DSP系统设计、数字信号处理专题以及SERDES技术专题共10章。各章均以实战开发为目的，结合新版本的软硬件特征，覆盖了FPGA的各主要应用领域。配套光盘中包含了书中所有的实例代码，便于读者快速动手实践。书中融汇了作者多年的工程开发经验，希望能够极力帮助读者提高工程开发能力。
　　《Xilinx FPGA开发实用教程（第2版）（配光盘）（EDA工程技术丛书）》适合作为电子信息工程、通信工程、自动化、计算机科学与技术等相关专业的高年级本科生及研究生的教学用书，也可以作为从事FPGA设计工作的工程师的参考图书。

作者简介

徐文波：京邮电大学信号与信息处理专业博士，现执教于北京邮电大学信息与通信工程学院，长期从事信号处理理论及实际开发的教学与研究工作，发表多篇相关学术论文。

田耘：北京邮电大学信号与信息处理专业硕士学位，长期从事信号处理领域中的FPGA技术开发，资深FPGA技术专家，著有多部FPGA相关技术图书。

精彩书评

整体而言，本书具有以下三项特色：首先，从逻辑设计、数字信号处理、嵌入式系统设计和高速连接功能等四个方面系统地介绍了Xilinx FPGA的开发与应用，条理清晰、思路明确，符合FPGA目前和未来的发展趋势；其次，较为详细介绍了Xilinx FPGA的开发技巧，融入了作者的工程开发经验，对于初学者和工程开发人员来讲都具有强的可读性；最后，极为全面地介绍了赛灵思公司的ISE、System Generator以及EDK开发软件，非常系统和完整。因此，对于在校研究生、高年级本科生及从事FPGA开发的工程师来说，本书是一本较为理想的EDA教材和工程工具书，我郑重地将其推荐给大家！希望通过本书的出版，使更多的读者掌握赛灵思FPGA的开发技能，更好地促进FPGA开发技术的普及和推广。

——赛灵思（Xilinx）公司中国区大学计划经理谢凯年博士

目录

1.2.3软核、硬核及固核
1.2.4Xilinx主流FPGA
1.3Xilinx软件工具
1.3.1ISE Foundation软件
1.3.2EDK开发工具
1.3.3System Generator DSP工具
1.3.4ChipScope Pro
1.3.5PlanAhead
1.4本书案例验证平台--S6 CARD开发板
1.4.1S6 CARD开发板的组成与功能
1.4.2S6 CARD板卡引脚约束说明
本章小结

第2章Verilog HDL开发基础与进阶
2.1Verilog HDL语言
2.1.1Verilog HDL语言的历史
2.1.2Verilog HDL的主要功能
2.1.3Verilog HDL和VHDL的区别
2.1.4Verilog HDL设计方法
2.2Verilog HDL基本程序结构
2.3Verilog HDL语言的数据类型和运算符
2.3.1标志符
2.3.2数据类型
2.3.3模块端口
2.3.4常量集合
2.3.5运算符和表达式
2.4Verilog HDL语言的描述语句
2.4.1结构描述形式
2.4.2数据流描述形式
2.4.3行为描述形式
2.4.4混合设计模式
2.5Verilog HDL建模与调试技巧
2.5.1双向端口的使用和仿真
2.5.2阻塞赋值与非阻塞赋值
2.5.3输入值不确定的组合逻辑电路
2.5.4数学运算中的扩位与截位操作
2.5.5利用块RAM来实现数据延迟
2.5.6测试向量的生成
2.6Verilog HDL常用程序示例
2.6.1数字电路中基本单元的FPGA实现
2.6.2基本时序处理模块
2.7Xilinx器件原语的使用
本章小结

第3章Xilinx FPGA电路原理与系统设计
3.1FPGA配置电路
3.1.1Xilinx FPGA配置电路
3.1.2Xilinx FPGA常用的配置引脚
3.1.3Xilinx FPGA配置电路分类
3.2JTAG电路的原理与设计
3.2.1JTAG电路的工作原理
3.2.2Xilinx JTAG下载线
3.3FPGA的常用配置电路
3.3.1主串模式--最常用的FPGA配置模式
3.3.2SPI串行Flash配置模式
3.3.3从串配置模式
3.3.4主字节宽度并行配置模式
3.3.5JTAG配置模式
3.3.6System ACE配置方案
3.4iMPACT软件使用
3.4.1iMPACT软件
3.4.2iMPACT中的JTAG配置操作
3.4.3iMPACT中的Xilinx PROM配置操作
3.4.4iMPACT中的SPI Flash配置操作
3.4.5FPGA配置失败的常见问题
3.5从配置PROM中读取用户数据
3.5.1从PROM中引导数据
3.5.2硬件电路设计方法
3.5.3软件操作流程
本章小结

第4章基于ISE Foundation的逻辑设计
4.1ISE套件
4.1.1ISE的特点
4.1.2ISE的功能
4.1.3ISE的安装
4.1.4ISE的用户界面
4.2基于ISE的设计输入
4.2.1新建工程
4.2.2代码输入
4.2.3代码模板的使用
4.2.4Xilinx IP Core的原理与应用
4.3ISE基本操作
4.3.1基于Xilinx XST的综合
4.3.2基于ISim的仿真
4.3.3基于ISE的实现
4.3.4基于目标和策略的设计方法
4.3.5基于SmartGuide的设计方法
4.3.6比特文件的生成
4.3.7基于IMPACT的芯片配置
4.3.8功耗分析以及XPower的使用
4.4约束
4.4.1约束文件
4.4.2UCF文件的语法说明
4.4.3引脚和区域约束语法
4.4.4时序约束语法
4.5调试利器--ChipScope Pro
4.5.1ChipScope Pro工作原理
4.5.2ChipScope Pro操作流程
4.5.3ChipScope Pro开发实例
4.6ISE与第三方EDA软件
4.6.1ModelSim软件的使用
4.6.2ModelSim和ISE的联合开发流程
4.6.3MATLAB软件的使用
4.6.4ISE与MATLAB的联合使用
4.6.5MATLAB、ModelSim和ISE联合开发实例
本章小结

第5章时序分析
5.1时序分析的作用和原理
5.1.1时序分析的作用
5.1.2静态时序分析原理
5.1.3时序分析的基础知识
5.2Xilinx FPGA中的时钟资源
5.2.1全局时钟资源
5.2.2第二全局时钟资源
5.3ISE时序分析器
5.3.1时序分析器的特点
5.3.2时序分析器的文件类型
5.3.3时序分析器的调用与用户界面
5.3.4提高时序性能的手段
本章小结

第6章逻辑开发专题
6.1Verilog HDL设计进阶
6.1.1面向硬件的程序设计思维
6.1.2“面积”和“速度”的转换原则
6.1.3同步电路的设计原则
6.2Xilinx FPGA芯片底层单元的使用
6.2.1Xilinx全局时钟网络的使用
6.2.2CMT时钟管理模块的使用
6.2.3Xilinx内嵌块存储器的使用
6.2.4硬核乘加器的使用
6.3代码风格
6.3.1代码风格的含义
6.3.2代码书写风格
6.3.3通用设计代码风格
6.3.4Xilinx专用设计代码风格
6.4UART接口开发实例
6.4.1串口接口与RS��232协议
6.4.2串口通信控制器的Verilog HDL实现
6.4.3RS��232设计板级调试
本章小结

第7章基于EDK的嵌入式系统设计
7.1可配置嵌入式系统（EDK）
7.1.1基于FPGA的可编程嵌入式开发系统
7.1.2Xilinx公司的解决方案
7.2Xilinx嵌入式开发系统组成
7.2.1片内微处理器软核MicroBlaze
7.2.2PLB总线系统结构
7.2.3IP核以及设备驱动
7.3EDK软件
7.3.1EDK设计的实现流程
7.3.2EDK的文件管理架构
7.4XPS软件典型操作
7.4.1XPS的启动
7.4.2利用BSB创建新工程
7.4.3XPS的用户界面
7.4.4XPS的目录结构与硬件平台
7.4.5在XPS加入IP Core
7.4.6XPS工程的综合与实现
7.5SDK软件典型操作
7.5.1SDK的用户界面
7.5.2SDK的典型操作
7.5.3IP外设的API函数查阅和使用方法
7.5.4GPIO外设开发实例
7.5.5其他外设开发实例
本章小结

第8章基于System Generator的DSP系统设计
8.1System Generator的特点与安装
8.1.1System Generator的主要特点
8.1.2System Generator的安装和配置
8.2System Generator的使用基础
8.2.1System Generator开发流程
8.2.2Simulink的应用
8.3基于System Generator的DSP系统设计
8.3.1System Generator的应用
8.3.2System Generator中的信号类型
8.3.3自动代码生成
8.3.4编译MATLAB设计生成FPGA代码
8.3.5子系统的建立与ISE调用
8.4基于System Generator的硬件协仿真
8.4.1硬件协仿真平台的特点与平台安装
8.4.2硬件协仿真的基本操作
8.4.3共享存储器的操作
8.5System Generator的高级应用
8.5.1导入外部的HDL程序模块
8.5.2设计在线调试
8.5.3系统中的多时钟设计
8.5.4FPGA设计的高级技巧
本章小结

第9章数字信号处理专题
9.1数字信号
9.1.1数字信号的产生
9.1.2采样定理
9.1.3数字系统的主要性能指标
9.1.4A/D转换的字长效应
9.2常用DSP IP Core及其应用
9.2.1DDS模块IP Core的应用
9.2.2FFT算法IP Core的应用
9.2.3Cordic算法IP Core的应用
9.2.4FIR滤波器IP Core的应用
9.3多速率滤波器的FPGA实现
9.3.1多速率信号处理的意义
9.3.2多速率信号滤波器的基本操作
9.3.3CIC滤波器的FPGA实现
9.3.4HB滤波器的FPGA实现
本章小结

第10章SERDES技术专题
10.1高速数据连接功能
10.1.1高速数据传输
10.1.2Xilinx公司高速连接功能的解决方案
10.2实现吉比特高速串行I/O的相关技术
10.2.1吉比特高速串行I/O的特点和应用
10.2.2吉比特串行I/O系统的组成
10.2.3吉比特串行I/O的设计要点
10.3Rocket I/O收发器原理与开发
10.3.1Rocket I/O硬核组成与工作原理
10.3.2GTP硬核组成与工作原理
10.3.3GTP Wizard开发实例
10.4PCI�睧xpress G1端点接口设计
10.4.1PCI Express G1技术
10.4.2Xilinx PCI Express G1端点模块
10.4.3PCI Express G1端点接口实例解读
本章小结

参考文献

精彩书摘

　　7.内嵌专用硬核
　　内嵌专用硬核是相对底层嵌入的软核而言的，指FPGA处理能力强大的硬核（Hard Core），等效于ASIC电路。为了提高FPGA性能，芯片生产商在芯片内部集成了一些专用的硬核。例如，为了提高FPGA的乘法速度，主流的FPGA中都集成了专用乘法器；为了适用通信总线与接口标准，很多高端的FPGA内部都集成了串并收发器（SERDES），可以达到数十吉比特／秒的收发速度。
　　例如，Xilinx公司的高端产品不仅集成了Power PC或者ARM A9系列高性能CPU，还内嵌了DSP Core模块，其相应的系统级设计工具是EDK和Platform Studio，并以此提出了片上系统SoC的概念。通过Power PC、Miroblaze、Pieoblaze等处理器平台，能够开发标准的DSP处理器及其相关应用，达到SoC的开发目的。
　　1.2.3软核、硬核及固核
　　IP（Intelligent Property）核是具有知识产权核的集成电路芯核总称，是经过反复验证过的、具有特定功能的宏模块，与芯片制造工艺无关，可以移植到不同的半导体工艺中。到了SoC阶段，IP核设计已成为ASIC电路设计公司和FPGA提供商的重要任务，也是其实力体现。对于FPGA开发软件，其提供的IP核越丰富，用户的设计就越方便，其市场占有率就越高。目前，IP核已经变成系统设计的基本单元，并作为独立设计成果被交换、转让和销售。
　　从IP核的提供方式上，通常将其分为软核、硬核和固核三类。从完成IP核所花费的成本来讲，硬核代价最大；从使用灵活性来讲，软核的可复用性最高。在FPGA领域中，最常用的是软核和硬核这两类IP。
　　1.软核
　　软核在EDA设计领域指的是综合之前的寄存器传输级（RTL）模型；具体在FPGA设计中指的是对电路的硬件语言描述，包括逻辑描述、网表和帮助文档等。软核只经过功能仿真，需要经过综合以及布局布线才能使用。其优点是灵活性高、可移植性强，允许用户自配置；缺点是对模块的预测性较低，在后续设计中存在发生错误的可能性，有一定的设计风险。软核是IP核应用最广泛的形式。
　　Xilinx公司一直以来提供的软核IP资源比其他厂家都更为丰富，全部集成在开发组件Core Generator中，本书将在4.2.4节对其进行详细说明。
　　2.固核
　　固核在EDA设计领域指的是带有平面规划信息的网表；具体在FPGA设计中可以看做带有布局规划的软核，通常以RTL代码和对应具体工艺网表的混合形式提供。将RTL描述结合具体标准单元库进行综合优化设计，形成门级网表，再通过布局布线工具即可使用。和软核相比，固核的设计灵活性稍差，但在可靠性上有较大提高。目前，固核也是IP核的主流形式之一。
　　……

前言/序言

　　赛灵思（Xilinx）公司作为可编程器件（PLD）的领导厂商，占有超过50%的市场份额，为客户提供可编程逻辑芯片（CPLD、FPGA和PROM）、软件设计工具、不同等级的知识产权核（IP Core）以及系统级的完整解决方案。
　　随着工艺和设计水平的不断提高，FPGA在数字系统中所扮演的角色也从逻辑胶合者提升到处理核心。从2006年起，赛灵思公司的FPGA就涵盖了逻辑应用、数字信号处理以及嵌入式三大应用领域。到目前为止，赛灵思已成为完整的解决方案提供者。例如，量产的Spartan 6系列FPGA采用45nm工艺，广泛应用在中低规模系统中，如机器视觉、机顶盒以及广泛的多媒体处理等； 量产的Virtex��5/6系列FPGA分别采用65nm、40nm工艺，主要面向高端应用，如高速互联网络、无线通信、宽带接入以及汽车工业等。28nm的7系列FPGA（Artix、Kintex和Virtex三个低、中、高系列）也已逐渐量产，进一步提升FPGA系统设计能力。此外，Zynq��7000可扩展处理平台（EPP）将ARM Cortex�睞9 双核处理器系统与可编程逻辑紧密集成在一起，为业界带来革命性的创新解决方案。
　　基于赛灵思公司的领先技术，更多的工程师和研究人员已加入到赛灵思FPGA的开发队伍中。在过去四年中，赛灵思公司通过大学和开源社区OpenHard，开展了三届开源硬件创新大赛以及多个网络研讨会，但切入点都比较零散，不能形成系统化知识体系。《Xilinx FPGA开发实用教程》第一版于2008年出版，弥补了上述不足，帮助广大技术人员、在校的研究生和高年级本科生尽快掌握Xilinx FPGA的开发流程，连续印刷4次，深受读者欢迎。由于FPGA技术发展迅速，因此作者更新了原书内容，并以最新的ISE13.x版本和量产的6系列器件为例进行介绍，更加符合FPGA发展趋势。
　　整体而言，本书具有以下三项特色： 首先，从逻辑设计、数字信号处理、嵌入式系统设计和高速连接四个方面系统地介绍了Xilinx FPGA的开发与应用，条理清晰、思路明确，符合FPGA目前和未来的发展趋势； 其次，较为详细地介绍了Xilinx FPGA的开发技巧，融入了作者的工程开发经验，对于初学者和工程开发人员来讲都具有较强的可读性； 最后，极为全面地介绍了赛灵思公司的ISE、System Generator以及EDK开发软件，非常系统和完整。
　　因此，对于在校研究生、高年级本科生及从事FPGA开发的工程师来说，本书是一本较为理想的EDA教材和工程工具书，我郑重地将其推荐给大家！希望通过本书的出版，使更多的读者掌握赛灵思FPGA的开发技能，更好地促进FPGA开发技术的普及和推广。
　　赛灵思（Xilinx）公司中国区大学计划经理谢凯年博士2012年6月

掌握数字设计的核心：FPGA原理与实践 在日新月异的电子工程领域，可编程逻辑器件（FPGA）以其独特的灵活性、高性能和快速迭代能力，成为了实现复杂数字系统设计的关键技术。从高速通信、人工智能到嵌入式系统和工业自动化，FPGA的身影无处不在，深刻地改变着现代科技的面貌。本书旨在为读者提供一个全面、深入且实用的FPGA学习体验，帮助您从零开始，一步步掌握FPGA的设计、开发与应用。 本书的独特价值与学习路径： 本书并非简单罗列硬件指令或软件操作，而是着力于构建您对FPGA技术底层原理的深刻理解，并结合行业主流的开发工具和设计流程，提供一套完整的实践指导。我们深知，真正的掌握源于理论与实践的深度融合。因此，本书的学习路径设计精巧，循序渐进，旨在将您从FPGA的初学者，逐步培养成为一名具备独立设计能力的工程师。 第一部分：FPGA的基石——原理与架构 在正式进入设计实践之前，清晰透彻的原理是后续一切学习的基础。本部分将带您深入剖析FPGA的核心构成，让您知其然，更知其所以然。 什么是FPGA？ 我们将从数字逻辑设计的基本概念讲起，解释什么是可编程逻辑，以及FPGA相对于ASIC（专用集成电路）和微处理器等其他解决方案的优势所在。 深入探讨FPGA的几个关键特性：高度的并行性、按需定制的硬件逻辑、在设计周期中的灵活性以及快速原型验证的能力。 我们将分析FPGA在不同应用场景中的价值，例如在对性能要求极高的领域，其强大的并行处理能力能够带来传统软件无法比拟的优势。 FPGA的内部架构解析 可配置逻辑块（CLB/LAB）： 这是FPGA的核心计算单元。我们将详细讲解CLB的组成，包括查找表（LUT）、触发器（Flip-Flop/Register）、多路选择器（Multiplexer）以及进位链（Carry Chain）。通过对LUT的深入剖析，理解其如何实现任意组合逻辑函数，并探讨不同规模LUT（如4-input, 6-input）的设计考量。 输入/输出块（IOB）： 介绍IOB的功能，包括信号的输入缓冲、输出驱动、电平标准支持（如LVCMOS, LVDS, HSTL等）以及差分信号的处理。理解IOB如何连接FPGA内部逻辑与外部世界，以及如何配置以适应不同的电气接口需求。 可编程互连资源（Routing Resources）： 深入研究FPGA内部的布线网络，包括水平线、垂直线、开关矩阵（Switch Matrix）等。理解这些互连资源如何将CLB和IOB连接起来，以及布线长度对时序性能的影响。介绍布线算法的基本原理，说明为什么同一个逻辑设计在不同FPGA器件上可能会有不同的布局布线结果。 存储器模块（Block RAM/Distributed RAM）： 讲解FPGA内置的RAM资源，包括块RAM（BRAM）和分布式RAM。分析BRAM的结构、配置选项（如单端口、双端口、伪双端口）以及其在数据缓冲、FIFO、查找表实现等方面的应用。对比分布式RAM的特点，理解其在实现局部小规模存储时的优势。 DSP Slice/DSP Blocks： 重点介绍FPGA中专门用于加速数字信号处理的硬件单元。分析DSP Slice（或DSP Block）的结构，包括乘法器、加法器、累加器、移位器等，以及其在乘法累加（MAC）运算、滤波器、FFT等算法实现中的高效性。 时钟管理单元（Clock Management Tiles/PLL/MMCM）： 详细介绍FPGA内部的时钟生成、分配和管理机制。讲解锁相环（PLL）和混合模式时钟管理器（MMCM）的功能，如何实现时钟倍频、分频、相位偏移以及抖动抑制。分析多时钟域设计中的挑战和应对策略。 FPGA设计流程概览 我们将介绍一个典型的FPGA设计流程，包括需求分析、逻辑设计、仿真验证、综合、实现（布局与布线）、时序约束与分析、比特流生成以及硬件下载与调试。 解释每个阶段的目标和关键产出，以及不同阶段之间的相互依赖关系。 第二部分：硬件描述语言（HDL）——FPGA设计的语言 FPGA设计离不开强大的硬件描述语言。本书将重点介绍业界最主流的两种HDL：Verilog和VHDL，并引导您理解它们在描述硬件时的精髓。 Verilog HDL入门与进阶 基础语法： 讲解Verilog的基本语法结构，包括模块（module）、端口（port）、数据类型（reg, wire）、赋值语句（assign, always）、运算符、控制结构（if-else, case, for, while）。 行为级建模： 演示如何使用Verilog描述组合逻辑（combinational logic）和时序逻辑（sequential logic）。例如，使用`always @()`描述组合逻辑，使用`always @(posedge clk)`描述时序逻辑。 结构级建模： 介绍如何实例化其他模块，实现模块化的设计。 参数化设计： 讲解如何使用`parameter`关键字创建可配置的模块，提高代码的可重用性。 常用IP核的Verilog接口： 示例讲解如何调用和配置FPGA厂商提供的IP核（如UART、SPI、I2C、RAM控制器等）。 VHDL HDL入门与进阶 基础语法： 介绍VHDL的基本结构，包括实体（entity）、架构（architecture）、库（library）、包（package）、端口（port）、信号（signal）、变量（variable）以及数据类型。 过程（Process）与并发语句： 讲解VHDL的`process`语句如何描述时序行为，以及并发语句（如`assign`在Verilog中对应的`<=`）如何描述组合逻辑。 组件（Component）与实例化： 介绍VHDL中的组件概念，以及如何通过组件实例化来构建层次化设计。 属性（Attribute）与生成语句（Generate Statement）： 讲解VHDL的强大特性，如属性的应用，以及`generate`语句在批量生成硬件结构时的便利性。 常用IP核的VHDL接口： 示例讲解如何使用VHDL语言调用和配置FPGA厂商提供的IP核。 HDL代码风格与综合优化 强调编写可综合（synthesizable）HDL代码的重要性，以及避免使用非综合性语句（如延时语句`delay`）。 分享编写清晰、模块化、易于阅读和维护的HDL代码的原则。 介绍一些常见的代码优化技巧，以获得更好的综合结果（面积、速度、功耗）。 第三部分：FPGA开发流程详解与工具链应用 理论知识需要转化为实际的开发操作。本部分将聚焦于主流FPGA开发工具的使用，以及完整的开发流程实践。 FPGA开发工具链介绍 我们将以业内领先的FPGA厂商（如Xilinx或Intel/Altera）的开发套件为例，介绍其集成开发环境（IDE）的基本操作。 项目创建与管理： 演示如何新建工程、添加设计文件、设置目标器件和约束文件。 综合（Synthesis）： 讲解综合工具的作用，如何将HDL代码转换为网表（netlist），并介绍综合选项的配置。 实现（Implementation）： 详细阐述布局（Placement）和布线（Routing）的过程。解释它们如何将网表映射到FPGA的物理资源上，并优化时序。 时序约束（Timing Constraints）： 介绍时序约束文件的编写，如`.xdc`（Xilinx）或`.sdc`（Intel/Altera）文件。重点讲解时钟定义（`create_clock`）、输入/输出端口时序要求（`set_input_delay`, `set_output_delay`）、伪路径（false_path）和多周期路径（multicycle_path）的约束。 静态时序分析（STA）： 讲解STA工具如何根据时序约束来验证设计是否满足时序要求，以及如何解读STA报告中的关键指标（如Setup Time, Hold Time, WNS, TNS）。 功耗分析（Power Analysis）： 介绍如何使用工具估算和分析FPGA设计的功耗。 比特流生成（Bitstream Generation）： 讲解如何生成FPGA的配置文件（比特流），该文件用于编程FPGA。 硬件调试（Hardware Debugging）： 介绍使用逻辑分析仪（如ILA/SignalTap）进行硬件调试的技术，如何观察内部信号，定位问题。 仿真验证的关键技术 功能仿真： 演示如何编写测试平台（Testbench）来验证HDL设计的逻辑功能。讲解激励（Stimulus）生成、信号监视和结果比对。 时序仿真： 解释时序仿真的重要性，如何结合后布局布线（Post-Place & Route）的仿真模型来验证设计在实际硬件上的时序行为。 常用仿真工具介绍： 简要介绍如ModelSim/QuestaSim, Vivado Simulator等主流仿真工具。 IP核的集成与应用 IP Catalog介绍： 讲解FPGA厂商提供的IP核库，涵盖了常用接口（如AXI、PCIe、DDR）、处理器（如MicroBlaze、Nios II）、DSP模块、存储控制器等。 IP核配置与例化： 演示如何通过图形化界面或Tcl脚本配置IP核的参数，以及如何在设计中例化和连接IP核。 IP核的封装与复用： 介绍如何创建自己的IP核，以便在不同项目中复用。 第四部分：FPGA高级设计与应用 在掌握了FPGA的基本原理和开发流程后，本部分将引导您探索更高级的设计技术和实际应用案例，以应对更复杂的工程挑战。 高性能设计技术 流水线（Pipelining）： 深入讲解流水线技术如何提高吞吐量，加速数据处理。演示如何对复杂的计算单元进行流水线划分，以及关键路径的识别与优化。 并行处理： 探讨多种并行策略，如数据并行、任务并行，以及如何在FPGA上高效实现。 内存接口设计（DDR3/DDR4）： 详细介绍高速DDR内存的接口协议、读写时序，以及FPGA控制器设计中的关键点，如信号完整性、时钟域交叉。 AXI总线协议： 介绍AMBA AXI（Advanced eXtensible Interface）协议，包括AXI4、AXI4-Lite、AXI4-Stream，以及如何在FPGA系统中实现高效的数据传输和片上互连。 低功耗FPGA设计 功耗分析工具的应用： 进一步深入讲解如何使用工具进行精确的功耗估算和分析。 降低静态功耗与动态功耗的策略： 介绍包括时钟门控（Clock Gating）、电源门控（Power Gating）、逻辑优化、资源使用率控制等多种技术。 高级调试与性能优化 时序违例的根源分析与解决： 结合实际案例，讲解如何诊断和解决Setup Time违例和Hold Time违例。 布局布线策略的影响： 探讨不同的布局布线策略（如Area-optimized, Delay-optimized）对设计性能的影响。 资源利用率的权衡： 分析如何在面积、速度和功耗之间进行权衡。 嵌入式系统开发 软核处理器（Soft-core Processors）： 介绍如MicroBlaze（Xilinx）或Nios II（Intel/Altera）等软核处理器，以及如何在FPGA上构建完整的嵌入式系统。 外设接口设计： 演示如何设计UART、SPI、I2C、GPIO等外设接口，并与软核处理器进行集成。 内存管理与DMA： 讲解嵌入式系统中内存管理单元（MMU）和直接内存访问（DMA）控制器的设计与应用。 典型应用案例分析 高速数据采集与处理： 以ADC数据接口、数字信号处理（DSP）算法加速为例，展示FPGA在信号处理领域的强大能力。 视频与图像处理： 介绍FPGA在图像预处理、编解码、视觉算法实现中的应用。 通信系统设计： 讲解FPGA在基带信号处理、协议栈实现、高速接口（如Ethernet, PCIe）设计中的作用。 机器学习推理加速： 探讨如何利用FPGA的并行计算能力加速深度学习模型的推理过程。 第五部分：FPGA开发实战——从项目构思到硬件实现 理论的学习最终需要通过实际项目来检验和巩固。本部分将提供一套结构化的项目实践指导，让您亲身感受FPGA设计的完整流程。 项目选题与规划 提供一系列不同难度和应用方向的项目示例，帮助读者选择适合自己当前水平的项目。 指导读者如何进行需求分析、功能分解、资源估算和技术选型。 详细项目开发步骤 项目一：简易LED闪烁与按键控制 这是一个入门级的项目，旨在熟悉HDL编码、综合、下载和调试的基本流程。 内容包括：使用Verilog/VHDL设计一个LED驱动模块，设计一个按键消抖电路，并使用状态机控制LED的闪烁模式。 项目二：UART串口通信模块 学习如何设计一个标准UART控制器，实现FPGA与PC或其他外设的串口通信。 内容包括：波特率发生器、发送移位寄存器、接收移位寄存器、起始位/停止位/校验位处理。 项目三：基于DDR内存的简单数据读写 深入理解DDR内存接口的时序，设计一个简易的DDR控制器，实现对外部DDR SDRAM的数据读写操作。 内容包括：DDR协议解析，FPGA端控制器设计，读写命令序列生成。 项目四：图像缩放或颜色空间转换（可选进阶） 结合DSP Slice，实现简单的图像处理算法，例如双线性插值法缩放图像，或RGB到YUV颜色空间的转换。 内容包括：图像数据接口设计，算法逻辑实现，DSP Slice的高效利用。 结语 FPGA技术是一个充满活力且不断发展的领域。本书致力于为您打下坚实的基础，并激发您在FPGA设计领域持续探索的热情。通过本书的学习，您将不仅掌握FPGA的设计方法和工具使用，更能培养解决复杂数字系统设计问题的能力，为您的电子工程生涯开辟更广阔的天地。我们相信，理论的深度学习与不懈的实践练习相结合，定能助您在FPGA设计的道路上取得卓越成就。

评分☆☆☆☆☆

说实话，拿到这本书，我首先关注的就是它的“第2版”标识。在快速发展的电子技术领域，一本新版教材往往意味着它融入了最新的技术进展和开发理念。FPGA技术也是如此，新的器件、新的开发工具、新的设计方法层出不穷。我之前也用过一些比较老的FPGA教程，虽然基础知识大体相似，但在很多细节上已经跟不上时代的步伐了，比如一些老版本开发软件的使用方法，或者对新一代FPGA器件特性的介绍就显得力不从心。 我是一名有一定FPGA基础的设计人员，之前接触过Altera（现Intel）的FPGA，现在想转到Xilinx平台上来。所以，我对这本书的期望是，它能够帮助我快速地熟悉Xilinx的FPGA架构和开发生态。比如，Xilinx的器件系列有哪些特点？Vivado开发工具的优势在哪里？如何进行高效的时序约束和优化？这些都是我比较关心的内容。我希望这本书能提供一些有深度的讲解，而不仅仅是泛泛而谈。 我特别希望能在这本书中找到关于Xilinx FPGA设计流程中的一些“最佳实践”。例如，在代码编写方面，有哪些是通用的编码规范，能够提高代码的可读性和可复用性？在综合和实现阶段，如何有效地利用工具选项来优化设计性能，比如降低功耗、提高时钟频率？如果书中能够结合实际项目案例，演示这些优化过程，那就太有价值了。 此外，这本书配备的光盘，我非常期待它里面的内容。我希望光盘不仅仅是提供一些简单的例程，更能包含一些完整的工程项目，让我可以一步步地去分析和学习。比如，一些基于Xilinx FPGA的图像处理、通信接口、或者嵌入式系统的完整设计案例，能够让我看到FPGA在实际应用中的威力。如果光盘里还有一些关于Xilinx器件选型、开发板介绍的信息，那就更好了。 总的来说，我购买这本《Xilinx FPGA开发实用教程（第2版）》（配光盘），是希望它能够成为我学习Xilinx FPGA开发的一本得力助手。我期待它能够提供系统、深入、实用的知识，帮助我快速掌握Xilinx FPGA的设计和开发技能，并且能够在实际工作中得到应用。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本《Xilinx FPGA开发实用教程（第2版）》已经有一段时间了，我一直想找时间静下心来好好翻翻，毕竟FPGA这块技术，说起来容易，但真正上手起来，细节太多，容易让人摸不着头脑。这次入手这本，主要是看中了它是“第2版”，而且配了光盘，感觉内容应该比较新，而且学习资料也比较齐全。我一直觉得，学习FPGA，动手实践是关键，而光盘里的那些例程和开发环境的配置，绝对是省时省力的好帮手。 我之前也接触过一些FPGA的书籍，有些讲得过于理论，理论结合实践的比例失调，让人看了之后，感觉自己好像懂了很多概念，但实际操作的时候，又不知道从何下手。还有些书籍，虽然讲得很细，但例子太老，用的FPGA器件型号或者开发软件版本已经过时，跟不上当前的开发节奏，这样一来，学到的东西可能就得打个折扣。所以，对于这本“第2版”，我还是抱有挺大期望的，希望它能在理论讲解和实际操作之间找到一个很好的平衡点，能让我从零开始，一步步地掌握Xilinx FPGA的开发流程。 我是一名在校的电子信息工程专业的学生，平时也接触到一些硬件设计，但对于FPGA的应用，还处于一个比较初级的阶段。平时学习过程中，常常会遇到一些瓶颈，比如对Verilog/VHDL语言的掌握不够深入，对IP核的调用和配置也不太熟悉，更不用说更复杂的时序约束和优化了。我希望这本书能够从基础讲起，把那些复杂的概念用清晰易懂的方式解释清楚，并且提供一些实用的案例，让我能够通过模仿和实践，逐渐提升自己的FPGA设计能力。 总的来说，对于这本书的期待，我主要集中在它的实用性和前沿性上。希望它不仅仅是介绍一些基础的FPGA知识，更能涉及到一些当前主流的Xilinx FPGA器件的应用，以及最新的开发工具和流程。我比较看重书中是否有关于Xilinx Vivado开发环境的详细介绍和使用技巧，以及如何有效地利用FPGA进行嵌入式系统的设计。毕竟，现在很多项目都离不开FPGA，学好它，对未来的学习和工作都会有很大的帮助。 这本书的出现，对我来说，更像是一个指明灯。我之前在学习FPGA的过程中，常常会因为遇到一些技术难题而感到沮丧，有时候甚至不知道该去哪里寻找答案。而一本内容详实、讲解透彻的教程，加上配套的光盘资源，就能极大地减轻学习的难度。我希望这本书能够帮助我建立起扎实的FPGA开发基础，并且能够引导我进一步探索FPGA在各种应用领域中的潜力。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对FPGA技术充满好奇的爱好者，我一直在寻找一本能够带领我深入了解Xilinx FPGA世界的教程。这本《Xilinx FPGA开发实用教程（第2版）》（配光盘）听起来就很有吸引力。我深知，FPGA技术虽然强大，但学习门槛也相对较高，特别是对于一些初学者来说，很容易在各种术语和概念中迷失方向。我希望这本书能够以一种循序渐进的方式，将复杂的FPGA原理和开发流程分解开来，用清晰易懂的语言进行阐述。 我特别关注这本书在讲解FPGA基础知识方面的表现。比如，FPGA的基本构成单元，如查找表（LUT）、触发器（FF）等，它们是如何工作的？Verilog或VHDL语言在FPGA开发中扮演着怎样的角色？如何编写高效、可综合的HDL代码？这些基础知识的牢固掌握，是后续深入学习的关键。我希望这本书能够在这方面提供足够的细节和示例，帮助我建立起坚实的理论基础。 同时，这本书的“第2版”和“配光盘”的特点，让我对它的实用性有了更高的期待。我希望光盘里能提供丰富的学习资源，比如针对不同FPGA器件型号的开发板使用教程，或者是一些完整的工程案例，让我能够亲手实践。如果书中能够介绍如何使用Xilinx的官方开发工具，如Vivado，进行项目的设计、仿真、综合、实现和下载，那就太棒了。我会非常期待看到一些关于调试技巧的讲解，因为在FPGA开发过程中，调试往往是耗时耗力的一环。 此外，我个人对FPGA在嵌入式系统设计中的应用很感兴趣。我希望这本书能够涉及一些关于FPGA与微处理器（如ARM）协同工作的原理和方法，或者是一些常见的嵌入式应用场景的实现，例如简单的通信协议（如UART、SPI、I2C）的设计，或者是一些基础的数字信号处理算法在FPGA上的实现。这些内容将有助于我拓宽FPGA的应用视野。 总而言之，我希望这本《Xilinx FPGA开发实用教程（第2版）》（配光盘）能够成为我学习Xilinx FPGA开发的入门指南和实践工具。我期待它能够提供全面、深入、易于理解的知识，并且通过丰富的实践案例，帮助我掌握FPGA设计的核心技术，开启我的FPGA探索之旅。

评分☆☆☆☆☆

最近在琢磨着学习FPGA，听说是Xilinx的生态系统比较成熟，所以就想找一本相关的入门书。这本《Xilinx FPGA开发实用教程（第2版）》（配光盘）听名字就挺对口的，感觉内容应该比较贴近实际项目开发。我之前也看过一些FPGA的书，有些讲得太宏观，或者例子不够接地气，学完之后还是感觉云里雾里的，不知道怎么把理论应用到实际问题中。这本“第2版”加上光盘，让我觉得至少在学习资料上是比较齐全的，希望它能提供一些具体的代码例子和硬件连接的指导，这样学习起来会更有效率。 我一直认为，学习FPGA，光看书是不够的，一定要动手实践。而一本好的教材，应该能够引导你去动手，去尝试。这本教程能否提供一些从简单的“点灯”到稍微复杂一点的逻辑设计、状态机等的实例？我特别想了解如何使用Verilog或VHDL来实现一些常用的数字逻辑功能，比如计数器、移位寄存器、简单的通信接口等。如果书中能提供这些基础实例的详细讲解和实现步骤，那就太棒了。 另外，对于FPGA的开发流程，从设计输入、综合、实现到比特流生成，再到最终的下载和调试，这是一个相当复杂的过程。我希望这本书能够把这个流程讲清楚，特别是对于Xilinx的开发工具，比如Vivado，能够有比较详细的介绍和操作演示。对于新手来说，熟悉开发工具本身就是一项挑战，如果教程能够一步步地引导，那就事半功倍了。 我比较关心的是，这本书在讲解FPGA内部架构和基本逻辑单元（如LUT、FF）方面，会不会有一些直观的图示或者比喻？有时候，理解这些底层的东西，对于写出高效的代码非常重要。我还想了解，这本书是否会涉及一些关于FPGA在嵌入式系统中的应用，例如如何配合ARM处理器进行SoC设计，或者如何实现一些常见的通信协议。这对我目前的工作方向来说，非常有价值。 总而言之，我购买这本教程，是希望能够系统地学习Xilinx FPGA的开发技术，并且能够通过书中的指导，掌握FPGA设计的核心技能。我期待这本书能够为我打开FPGA开发的大门，让我能够独立地完成一些简单的FPGA项目，并且为日后更深入的学习打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

最近一直在关注FPGA领域的发展，特别是Xilinx的器件和开发环境。当我看到这本《Xilinx FPGA开发实用教程（第2版）》（配光盘）时，感觉它正好是我目前需要的一本教材。我之前也接触过一些FPGA的书籍，有些内容过于陈旧，跟不上最新的技术发展，有些则过于理论化，缺乏实际操作的指导。这本书的“第2版”意味着它应该包含了较新的信息，而“配光盘”则提供了实践操作的便利。 我作为一名在职的软件工程师，希望通过这本书能够快速上手Xilinx FPGA的开发。我比较关心的是，这本书能否清晰地介绍Xilinx FPGA的开发流程，从需求分析到最终的硬件实现，每个环节的关键点是什么？特别是在代码编写方面，除了Verilog/VHDL语法，是否有关于如何写出高效、可读性强、易于维护的代码的建议？我希望它能提供一些关于设计模式和最佳实践的指导。 我个人对FPGA在通信和嵌入式系统中的应用比较感兴趣。我希望这本书能涵盖一些相关的实例，例如如何利用FPGA实现高速接口，或者如何构建一个简单的嵌入式系统，包含FPGA和微控制器协同工作。如果书中能对Xilinx的IP核库有所介绍，并且指导如何调用和配置这些IP核来加速开发过程，那就再好不过了。 另外，关于FPGA的调试和性能优化，也是我非常看重的内容。我希望这本书能够分享一些实用的调试技巧，如何利用Xilinx提供的工具来定位和解决设计中的问题。同时，我也希望了解一些关于FPGA性能优化的方法，比如如何通过约束设置、逻辑综合和布局布线来提高设计的时钟频率、降低功耗和面积。 总而言之，我购买这本《Xilinx FPGA开发实用教程（第2版）》（配光盘），是希望它能够成为我学习Xilinx FPGA开发的一个有效工具。我期待它能够提供系统、实用、前沿的知识，并且通过丰富的实践指导，帮助我快速掌握Xilinx FPGA的设计与开发技能，并将其应用于实际项目中。

评分☆☆☆☆☆

书不错，价钱很划算，藏起来慢慢看

评分☆☆☆☆☆

买来找工作，学习学习&hellip;&hellip;

评分☆☆☆☆☆

不错不错不错不错不错不错不错

评分☆☆☆☆☆

最近已经不用这个牌子的片子，维护用

评分☆☆☆☆☆

数字处理的方方面面都有讲解，实战性很强。。

评分☆☆☆☆☆

好书好书。给京东赞。

评分☆☆☆☆☆

宝贝收到了，包装不错，正好在京东打折街买的，很划算，内容也是我需要的，等看完了追评吧。

评分☆☆☆☆☆

活动很给力！价格便宜！

评分☆☆☆☆☆

很好很好，值得信赖，值得购买，好好的工具书。很好很好，值得信赖，值得购买，好好的工具书。很好很好，值得信赖，值得购买，好好的工具书。很好很好，值得信赖，值得购买，好好的工具书。