基於Xilinx Vivado的數字邏輯實驗教程

基於Xilinx Vivado的數字邏輯實驗教程 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

廉玉欣,侯博雅,王猛,侯雲鵬 著
圖書標籤:
  • Vivado
  • 數字邏輯
  • FPGA
  • Xilinx
  • 實驗教程
  • 可編程邏輯
  • 數字電路
  • Verilog
  • VHDL
  • 硬件設計
  • 實踐教學
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齣版社: 電子工業齣版社
ISBN:9787121294952
版次:1
商品編碼:11960111
包裝:平裝
叢書名: EDA精品智匯館
開本:16開
齣版時間:2016-08-01
用紙:膠版紙
頁數:372
字數:595200
正文語種:中文

具體描述

編輯推薦

適讀人群 :本書不僅可作為高等學校電氣工程等電類專業和機械設計等非電類專業的實驗教材,也可作為數字電路設計工程師和技術人員的參考書。

本書內容是基於Vivado設計套件和XUP A7闆卡進行安排的,利用85個例程,詳細介紹瞭數字邏輯實驗的基本設計方法。內容由淺入深,循序漸進,學生易於接受,不僅有利於學生對理論知識的消化吸收,而且對實踐操作具有直接指導意義。

內容簡介

本書以Xilinx公司的Vivado FPGA設計套件為基礎,以Xilinx大學計劃(Xilinx University Program,XUP)的Artix-7闆卡為硬件平颱,將數字邏輯設計與硬件描述語言Verilog HDL相結閤,循序漸進地介紹瞭基於Xilinx Vivado的數字邏輯實驗的基本過程和方法。本書主要內容包括硬件開發平颱介紹、軟件平颱介紹、FPGA設計實例、組閤邏輯電路實驗、時序邏輯電路實驗、數字邏輯設計和接口實驗及數字邏輯綜閤實驗。書中包含大量的設計實例,內容翔實、係統、全麵。

作者簡介

廉玉欣,2002年7月,哈爾濱工業大學電氣工程係本科畢業,獲工學學士學位;2005年3月,哈爾濱工業大學深圳研究生院電力電子與電力傳動專業碩士研究生畢業,獲工學碩士學位;現任電工電子實驗教學中心電子學實驗室主任,主要從事實驗教學和日常管理工作。近年來,獲國傢教學成果一等奬1項,獲黑龍江省教學成果一等奬2項,作為主講教師建設***精品課程1門,作為第二負責人完成***精品資源共享課立項。主持校級教學改革項目2項,參與省部級以上教學研究項目4項,主編教材1部,參編教材2部,發錶教學研究文章6篇。

目錄

第1章 硬件開發平颱介紹 1
1.1 Xilinx FPGA器件 1
1.1.1 Xilinx公司簡介 1
1.1.2 Xilinx的FPGA器件係列 2
1.2 Xilinx大學計劃闆卡 5
1.3 主電路及外圍接口電路 6
1.4 XUP闆卡測試 21
第2章 軟件平颱介紹 23
2.1 Vivado設計套件 23
2.1.1 Vivado軟件安裝流程 24
2.1.2 IP封裝器、集成器和目錄 28
2.1.3 標準化XDC約束文件 29
2.1.4 工程命令語言 29
2.1.5 Vivado設計套件的啓動方法 30
2.1.6 Vivado設計套件的界麵 31
2.2 FPGA設計流程 37
2.2.1 Vivado套件的設計流程 37
2.2.2 設計綜閤流程 39
2.2.3 設計實現流程 42
2.3 硬件描述語言 45
2.3.1 VHDL簡介 46
2.3.2 Verilog HDL簡介 49
第3章 FPGA設計實例 56
3.1 基於原理圖的設計實例 56
3.1.1 簡易數字鍾實驗原理 56
3.1.2 實驗流程 57
3.2 基於Verilog HDL的設計實例 80
3.2.1 設計要求 80
3.2.2 實驗操作步驟 81
3.3 74係列IP封裝設計實例 91
3.3.1 IP核分類 91
3.3.2 IP封裝實驗流程 92
3.3.3 調用封裝後的IP 100
第4章 組閤邏輯電路實驗 104
4.1 邏輯門電路 104
4.1.1 基本及常用的邏輯門 104
4.1.2 與非門電路的簡單應用 110
4.2 多路選擇器 112
4.2.1 2選1多路選擇器 113
4.2.2 4選1多路選擇器 114
4.2.3 4位2選1多路選擇器 117
4.2.4 74LS253的IP核設計及應用 119
4.2.5 74LS151的IP核設計 122
4.3 比較器 123
4.3.1 4位比較器 124
4.3.2 74LS85的IP核設計及應用 127
4.3.3 利用數據選擇器74LS151設計2位比較器 130
4.4 譯碼器 131
4.4.1 3綫-8綫譯碼器 131
4.4.2 74LS138的IP核設計及應用 133
4.4.3 數碼管顯示 135
4.5 編碼器 142
4.5.1 二進製普通編碼器 142
4.5.2 二進製優先編碼器 144
4.5.3 74LS148的IP核設計 145
4.6 編碼轉換器 147
4.6.1 二進製-BCD碼轉換器 147
4.6.2 格雷碼轉換器 151
4.7 加法器 152
4.7.1 半加器 152
4.7.2 全加器 153
4.7.3 4位加法器 153
4.8 減法器 157
4.8.1 半減器 157
4.8.2 全減器 157
4.9 乘法器 159
4.10 除法器 163
第5章 時序邏輯電路實驗 169
5.1 鎖存器和觸發器 169
5.1.1 鎖存器 169
5.1.2 觸發器 170
5.1.3 74LS74的IP核設計及應用 176
5.2 寄存器 178
5.2.1 基本寄存器 178
5.2.2 移位寄存器 182
5.2.3 74LS194的IP核設計及應用 189
5.3 計數器 191
5.3.1 二進製計數器 192
5.3.2 N進製計數器 195
5.3.3 任意波形的實現 201
5.3.4 74LS161的IP核設計及應用 202
5.4 脈衝寬度調製 208
5.5 時序邏輯電路綜閤設計 210
第6章 數字邏輯設計和接口實驗 221
6.1 有限狀態機 221
6.1.1 Moore狀態機和Mealy狀態機 221
6.1.2 有限狀態機設計例程 221
6.2 最大公約數 234
6.2.1 GCD算法 235
6.2.2 改進的GCD算法 243
6.3 整數平方根 247
6.3.1 整數平方根算法 248
6.3.2 改進的整數平方根算法 255
6.4 存儲器 259
6.4.1 隻讀存儲器(ROM) 259
6.4.2 分布式的存儲器 262
6.4.3 塊存儲器 266
6.5 VGA控製器 269
6.5.1 VGA的時序 271
6.5.2 VGA控製器實例 272
6.6 鍵盤和鼠標接口 292
6.6.1 鍵盤 293
6.6.2 鼠標 297
第 章 數字邏輯綜閤實驗 306
7.1 數字鍾 306
7.2 數字頻率計 310
7.3 電梯控製器 314
7.4 波形發生電路 320
7.5 超聲波測距儀 332
7.6 手機電池保護闆 337
附錄A Basys3電路圖 349
附錄B 引腳約束 356

前言/序言

前 言

在過去的幾十年中,隨著半導體工藝和處理器技術的高速發展,數字電路設計經曆瞭革命性的發展。作為全球領先的可編程邏輯器件及完整解決方案的供應商,美國的Xilinx公司於2012年發布瞭新一代FPGA設計套件Vivado,其設計環境和設計方法與上一代ISE設計套件相比發生瞭重大變化。Vivado側重基於知識産權(Intellectual Property,IP)核的設計方法,允許用戶根據需要選擇不同的設計策略,大大提高瞭FPGA的設計效率。

隨著全開放、自主實驗教學模式的改革,傳統的拘泥於實驗室裏的數字邏輯實驗麵臨巨大的挑戰。目前,國內外很多著名高校不斷跟進技術的發展,基於新型的FPGA實驗平颱開展數字邏輯等課程的教學和實驗。Xilinx大學計劃(Xilinx University Program,XUP)針對高校師生推齣一係列入門級的FPGA闆卡,其中XUP A7闆卡專門針對Vivado Design Suite而設計,具有Xilinx Artix-7 FPGA架構,也稱為“口袋實驗室”。每位學生都可以擁有一套低成本的FPGA闆卡,能夠隨時隨地地驗證理論課程的教學內容,並將自己的設計或創意在闆卡上運行,有利於培養學生的自學能力、實踐能力和創新能力。

本書內容是基於Vivado設計套件和XUP A7闆卡進行安排的,利用85個例程,詳細介紹瞭數字邏輯實驗的基本設計方法。內容由淺入深,循序漸進,學生易於接受,不僅有利於學生對理論知識的消化吸收,而且對實踐操作具有直接指導意義。每章內容要點如下。

(1)第1章主要介紹Xilinx公司的FPGA器件係列,以及XUP A7闆卡的主電路和外圍接口電路。

(2)第2章通過對比原來采用的ISE設計套件,介紹瞭Vivado設計套件的功能和特性、Vivado軟件安裝流程和啓動方法、Vivado設計套件的界麵、標準化XDC約束文件等內容。在此基礎上,介紹瞭FPGA的設計流程,包括設計綜閤和設計實現流程。最後介紹瞭VHDL和Verilog HDL兩種常見的硬件描述語言。

(3)第3章通過設計實例介紹基於Vivado進行FPGA設計的三種基本方法,分彆是基於原理圖的設計實例、基於Verilog HDL語言的設計實例和74係列IP封裝設計實例。

(4)第4章主要介紹瞭基於Vivado的組閤邏輯電路實驗,包括邏輯門電路、多路選擇器、比較器、譯碼器、編碼器、編碼轉換器、加法器、減法器、乘法器和除法器等實驗內容。

(5)第5章主要介紹瞭基於Vivado的時序邏輯電路實驗,包括鎖存器、觸發器、寄存器、計數器、脈衝寬度調製及時序邏輯電路綜閤設計等實驗內容。

(6)第6章主要介紹瞭數字邏輯電路和接口實驗,包括有限狀態機、最大公約數、整數平方根、存儲器、VGA控製器、鍵盤和鼠標接口等實驗內容。

(7)第7章主要介紹瞭數字邏輯綜閤實驗,包括數字鍾、數字頻率計、電梯控製器、波形發生電路、超聲波測距儀和手機電池保護闆。

本書吸取瞭哈爾濱工業大學電工電子實驗教學中心教師的實踐教學經驗,並在大傢的支持與指導下完成,廉玉欣負責全書的統籌規劃和文字潤飾。第1章、第2章、第3章由廉玉欣完成,第4章、第5章、6.1節~6.5節由侯博雅完成,第7章由王猛完成,侯雲鵬完成瞭6.6節、附錄及部分實驗驗證內容。

本書的撰寫得到瞭Xilinx大學計劃亞太區經理陸佳華先生和依元素科技有限公司陳俊彥經理及仝信、黃磊、於勇等多位工程師的大力支持和幫助,他們為本書的編寫提供瞭大量的資料和硬件平颱,嚮各位緻以衷心的謝意!

由於FPGA技術發展迅速,編者水平有限,書中難免有錯誤和不妥之處,敬請讀者提齣寶貴意見,以便於本書的修訂和完善。


編著者

2016年3月於哈爾濱工業大學



《數字邏輯設計與實踐:基於FPGA的創新之路》 內容簡介 本書是一本旨在係統性地介紹數字邏輯設計原理,並結閤現代FPGA(Field-Programmable Gate Array)技術,帶領讀者從理論走嚮實踐的深度教程。我們將帶領您踏上一段探索數字世界奧秘的旅程,從最基本的邏輯門電路齣發,逐步深入到復雜數字係統的構建,最終掌握利用FPGA這一強大平颱實現創新設計的完整流程。 第一部分:數字邏輯基礎與理論 本部分將為您奠定堅實的數字邏輯理論基礎,確保您能夠清晰理解數字信號的本質以及邏輯運算的規則。 第一章:數字信號與邏輯電平: 我們將首先從最基本的數字信號概念入手,介紹數字信號的離散性、二值性特點,並深入探討高電平(邏輯1)和低電平(邏輯0)的物理意義和實現方式。您將理解為何在數字係統中,信息是以比特(bit)的形式進行編碼和傳輸的。我們將詳細解析數字信號的分類,包括周期信號、非周期信號、直流信號等,並簡要介紹信號的噪聲和乾擾問題,為後續的電路設計打下基礎。 第二章:基本邏輯門電路: 這一章將是您接觸數字邏輯世界的第一個核心。我們將逐一介紹最基本也是最重要的邏輯門電路,包括與門(AND)、或門(OR)、非門(NOT)。通過詳細的真值錶、邏輯符號和電路圖,您將透徹理解每種邏輯門的功能。此外,我們還將引入組閤邏輯中的重要組成部分:與非門(NAND)、或非門(NOR)、異或門(XOR)和同或門(XNOR),並闡述它們如何可以通過基本邏輯門組閤而成,以及它們在實際應用中的優勢。我們將通過大量的實例,如簡單的開關控製、信號閤並等,來演示這些邏輯門的作用。 第三章:布爾代數與邏輯化簡: 為瞭高效地設計和分析數字電路,布爾代數是不可或缺的工具。本章將係統介紹布爾代數的基本公理、定理和定律,如交換律、結閤律、分配律、德摩根定律等。我們將重點講解如何使用布爾代數對復雜的邏輯錶達式進行化簡,從而得到最簡潔、最高效的電路實現。您將學習到如何運用卡諾圖(Karnaugh Map)和奎恩-麥剋拉斯基(Quine-McCluskey)方法等邏輯化簡技術,以及它們在不同規模邏輯電路設計中的適用性。通過實際的化簡練習,您將掌握如何從冗餘的邏輯中提煉齣最優方案。 第四章:組閤邏輯電路設計: 在掌握瞭基本邏輯門和布爾代數之後,我們將開始構建更復雜的組閤邏輯電路。本章將涵蓋組閤邏輯電路的設計流程,包括需求分析、真值錶建立、邏輯函數錶達式推導、邏輯化簡以及最終的電路實現。我們將重點介紹幾種典型的組閤邏輯電路,如編碼器(Encoder)、譯碼器(Decoder)、多路選擇器(Multiplexer,MUX)、數據分配器(Demultiplexer,DEMUX)、加法器(Adder)、減法器(Subtractor)和比較器(Comparator)等。對於每種電路,我們都將提供其原理、設計方法和應用場景的詳細解析。您將學會如何根據具體需求,設計齣滿足功能的組閤邏輯模塊。 第五章:時序邏輯電路基礎: 與組閤邏輯電路不同,時序邏輯電路的狀態會隨著時間而改變,並且受到時鍾信號的同步。本章將介紹時序邏輯電路的基本概念,包括狀態、觸發器(Flip-Flop)和鎖存器(Latch)。我們將重點講解各種類型的觸發器,如SR觸發器、D觸發器、T觸發器和JK觸發器,闡述它們的工作原理、狀態轉換以及主從結構等。您還將學習到存儲單元(Memory Element)的概念,以及它們是如何構成時序邏輯電路的基石。 第六章:時序邏輯電路設計: 在掌握瞭觸發器之後,我們將深入到時序邏輯電路的設計。本章將介紹有限狀態機(Finite State Machine,FSM)的設計方法,包括摩爾(Mealy)型和穆爾(Moore)型狀態機的區彆與聯係。您將學習如何根據係統時序需求,構建狀態轉移圖、狀態錶,並將其轉化為實際的電路。我們將重點解析移位寄存器(Shift Register)、計數器(Counter)等典型的時序邏輯電路,包括它們的分類(如同步計數器、異步計數器、二進製計數器、BCD計數器等)、設計原理和應用。通過設計一些簡單的序列發生器、分頻器等實例,您將理解時序邏輯電路在數據處理、控製等方麵的強大能力。 第二部分:FPGA技術與實踐 本部分將聚焦於現代FPGA技術,帶領您瞭解FPGA的內部結構,學習使用硬件描述語言(HDL)進行設計,並通過實際操作完成從代碼到硬件的轉化。 第七章:FPGA入門: 這一章將為您揭開FPGA的神秘麵紗。我們將介紹FPGA的基本概念、發展曆程及其在現代電子設計中的重要地位。您將瞭解FPGA的核心組成部分,包括查找錶(LUT)、觸發器、布綫資源、I/O模塊等,以及它們是如何協同工作的。我們將詳細對比FPGA與ASIC(Application-Specific Integrated Circuit)和其他可編程器件(如CPLD)的優缺點,幫助您理解FPGA適用的場景。本章還將簡要介紹當前主流的FPGA廠商及其産品綫。 第八章:硬件描述語言(HDL)入門——VHDL: 硬件描述語言是利用FPGA實現數字邏輯設計的關鍵。本章將以VHDL(VHSIC Hardware Description Language)為起點,係統介紹其基本語法和結構。您將學習如何聲明信號、變量、常量,如何定義實體(Entity)和結構(Architecture),以及如何使用進程(Process)語句描述電路行為。我們將重點講解VHDL中的並發語句和順序語句,以及如何使用賦值語句描述組閤邏輯和時序邏輯。通過具體的VHDL代碼示例,您將逐步掌握用HDL來描述數字電路的能力。 第九章:硬件描述語言(HDL)入門——Verilog HDL: 除瞭VHDL,Verilog HDL也是業界廣泛應用的另一門硬件描述語言。本章將為您介紹Verilog HDL的基本語法和特性。您將學習如何定義模塊(Module)、端口(Port),如何使用賦值語句(`assign`)、過程語句(`always`)以及各種邏輯運算符。我們將對比VHDL和Verilog HDL的異同,並展示如何用Verilog HDL實現與VHDL中相同的邏輯功能。本章將提供豐富的Verilog HDL代碼示例,幫助您熟練掌握這門強大的設計語言。 第十章:FPGA開發流程與工具鏈: 掌握瞭HDL後,您需要瞭解完整的FPGA開發流程。本章將詳細介紹從設計輸入、綜閤、實現(布局布綫)到仿真驗證的整個過程。我們將重點介紹Xilinx Vivado軟件套件的核心功能,包括工程創建、IP核的調用、約束文件的編寫(如時序約束)、綜閤與實現設置、以及仿真器的使用。您將學習如何高效地使用這些工具來管理您的FPGA項目,並完成設計。 第十一章:從HDL到硬件的實現: 這一章將是理論與實踐的關鍵連接點。我們將深入講解綜閤(Synthesis)的過程,以及如何優化HDL代碼以獲得更好的綜閤結果(如麵積、速度、功耗)。隨後,我們將探討實現(Implementation)階段的工作,包括布局(Place)和布綫(Route),以及它們對最終硬件性能的影響。您將瞭解如何分析綜閤報告和實現報告,識彆潛在的設計問題,並進行調優。 第十二章:FPGA仿真與驗證: 充分的仿真和驗證是確保數字設計正確性的重要環節。本章將詳細介紹不同類型的仿真,包括功能仿真(Functional Simulation)和時序仿真(Timing Simulation)。您將學習如何編寫測試平颱(Testbench)來激勵被測模塊(DUT),並驗證其輸齣是否符閤預期。我們將探討仿真波形圖的分析方法,以及如何利用仿真結果來調試和定位設計中的錯誤。 第十三章:FPGA時序分析與優化: 在FPGA設計中,時序是決定性能的關鍵因素。本章將深入講解時序分析的概念,包括建立時間(Setup Time)和保持時間(Hold Time)的要求,以及時鍾頻率、傳播延遲等。您將學習如何閱讀和理解Vivado提供的時序報告,分析關鍵路徑,並找齣時序違例。我們將介紹多種優化時序的方法,包括代碼結構調整、使用不同類型的觸發器、優化布綫策略等。 第十四章:FPGA接口設計與IP核應用: 現代FPGA設計往往需要與外部設備進行交互。本章將介紹一些常用的FPGA接口設計,如GPIO(General Purpose Input/Output)、UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)、SPI(Serial Peripheral Interface)、I2C(Inter-Integrated Circuit)等。您還將學習如何高效地利用FPGA廠商提供的IP核(Intellectual Property Core),例如各種通信協議的IP、存儲器接口IP、DSP IP等,從而加速設計過程,並獲得經過充分驗證的模塊。 第三部分:FPGA高級應用與項目實踐 在掌握瞭FPGA的基礎知識和開發流程後,本部分將引導您進行更復雜的項目實踐,探索FPGA在不同領域的應用。 第十五章:數據通路與控製通路設計: 許多數字係統都可以分解為數據通路和控製通路。本章將詳細介紹如何設計高效的數據通路,包括算術邏輯單元(ALU)、寄存器文件、存儲器接口等。同時,您將學習如何設計復雜的控製邏輯,協調數據通路的操作,實現復雜的數據處理功能。我們將通過一個實際的簡易CPU設計案例,來貫穿數據通路和控製通路的設計。 第十六章:微處理器與嵌入式係統設計: FPGA為實現自定義微處理器和嵌入式係統提供瞭極大的靈活性。本章將介紹如何基於FPGA構建軟核處理器(如Xilinx MicroBlaze)或實現硬核處理器。您將學習如何配置和集成處理器係統,並編寫軟件來控製FPGA硬件。我們將討論嵌入式係統中的常見模塊,如中斷控製器、內存管理單元(MMU)、外設接口等,並指導您完成一個簡單的嵌入式應用項目。 第十七章:信號處理與DSP應用: FPGA在信號處理領域具有天然的優勢,能夠實現高性能的實時處理。本章將介紹數字信號處理(DSP)的基本概念,如采樣、量化、濾波、FFT(Fast Fourier Transform)等。您將學習如何利用HDL和FPGA的DSP Slice資源,實現各種DSP算法,如FIR濾波器、IIR濾波器、FFT處理器等。我們將提供實際的信號處理應用案例,如音頻處理、圖像處理等。 第十八章:通信係統設計: FPGA在通信係統中扮演著至關重要的角色。本章將介紹數字通信的基本原理,如調製解調、編碼譯碼、信道編碼等。您將學習如何利用FPGA實現各種通信協議,如SDH/SONET、Ethernet、PCIe等,以及基帶信號處理模塊。我們將通過一個簡易的無綫通信接收端或發送端的設計,來展示FPGA在通信係統中的應用。 第十九章:項目實戰:從構想到實現: 在本書的最後,我們將通過一個綜閤性的項目來鞏固和提升您的FPGA設計能力。我們將選擇一個具有一定挑戰性且能夠充分體現FPGA優勢的項目,例如一個簡易的視頻采集與處理係統、一個自定義邏輯分析儀、或者一個基於FPGA的簡單遊戲機。您將全程參與到項目的需求分析、係統設計、模塊劃分、HDL編碼、仿真驗證、硬件實現和調試的各個環節。通過這個完整的項目實戰,您將深刻理解FPGA設計的完整生命周期,並鍛煉解決復雜問題的能力。 第二十章:FPGA設計的前沿與未來: 展望未來,我們將簡要介紹FPGA技術的發展趨勢,如高吞吐量互連技術、AI硬件加速、低功耗設計等。您將瞭解當前FPGA在人工智能、雲計算、自動駕駛等前沿領域的應用,並為未來的學習和職業發展提供方嚮。 本書特色 理論與實踐深度結閤: 本書內容從基礎理論齣發,逐步深入到實際的FPGA開發實踐,理論推導與代碼實現並重。 詳實的案例分析: 每一個重要概念都配有詳細的理論闡述和生動的代碼示例,幫助讀者理解抽象的概念。 循序漸進的學習路徑: 內容按照由淺入深、由易到難的順序組織,適閤初學者係統學習,也適閤有一定基礎的讀者深入研究。 強調動手能力培養: 大量的實驗設計和項目實踐,鼓勵讀者親自動手操作,在實踐中掌握FPGA設計技能。 注重實際工程應用: 案例設計緊密結閤實際工程需求,使讀者學到的知識更具實用價值。 采用業界主流工具: 以Xilinx Vivado為核心開發平颱,使讀者掌握在實際工作中必需的工具鏈。 目標讀者 高等院校電子工程、計算機科學、自動化等相關專業的本科生和研究生。 FPGA設計初學者,希望係統學習數字邏輯設計和FPGA開發技術的人員。 從事電子産品研發的工程師,希望提升FPGA設計能力,掌握現代FPGA開發流程。 對嵌入式係統、數字信號處理、通信係統等領域感興趣的硬件工程師和愛好者。 通過學習本書,您將能夠: 深刻理解數字邏輯設計的原理。 熟練掌握至少一門主流的硬件描述語言(VHDL或Verilog HDL)。 精通Xilinx Vivado開發環境的使用。 獨立完成FPGA項目的硬件設計、仿真和實現。 掌握FPGA在信號處理、通信、嵌入式係統等領域的應用。 具備解決復雜數字邏輯設計問題的能力,為未來的創新設計打下堅實基礎。 本書將是您開啓FPGA設計之旅,探索數字世界無限可能性的寶貴夥伴。

用戶評價

評分

這本書的作者背景和齣版方的信譽也是我選擇它的重要考量。雖然我無法從封麵直接判斷作者的專業程度,但“Xilinx Vivado”這個關鍵詞錶明瞭作者對當前主流FPGA技術棧的熟悉程度。我希望這本書能夠由經驗豐富的FPGA工程師或資深的數字邏輯設計教育者編寫,這樣纔能確保內容的準確性和前沿性。我期待這本書能夠提供關於Xilinx FPGA架構的一些基礎介紹,比如不同係列FPGA的特點、內部資源(LUT、FF、BRAM、DSP等)的詳細說明,以及它們在實際設計中的應用。同時,我也希望能看到書中對FPGA設計流程的深入剖析,包括RTL設計、綜閤、靜態時序分析、布局布綫、配置和驗證等各個環節。對於每一個環節,我期望作者能夠提供清晰的圖示和詳細的操作指南,讓讀者能夠直觀地理解。此外,書中如果能包含一些關於如何利用Vivado進行IP集成、IP核開發的實例,以及如何進行闆級調試和問題排查的經驗分享,那就太有價值瞭。總而言之,我希望這本書能夠成為我掌握FPGA設計技術、熟練運用Vivado進行開發的堅實基礎。

評分

我被這本書的標題所吸引,因為它直接觸及瞭我當前學習和工作中的一個關鍵需求:如何將理論知識轉化為實際的FPGA硬件設計。作為一名正在深入學習數字邏輯和FPGA設計的學生,我深知掌握一個強大的開發工具的重要性,而Vivado無疑是目前FPGA領域最主流的開發環境之一。因此,我非常期待這本書能夠係統地介紹如何使用Vivado來進行數字邏輯實驗。我希望書中能夠從搭建開發環境開始,詳細講解Vivado的各項功能,包括工程管理、代碼編輯、仿真、綜閤、實現、時序約束、以及比特流生成和下載等。更重要的是,我希望這本書能夠提供一係列精心設計的實驗項目,這些項目能夠涵蓋數字邏輯設計的核心概念,例如組閤邏輯電路的設計與實現、時序邏輯電路的設計與實現、狀態機設計、微處理器基礎、以及簡單的通信接口等。對於每一個實驗,我都期望能夠看到清晰的設計框圖、詳盡的Verilog/VHDL代碼示例、以及如何在Vivado中進行仿真和硬件調試的步驟說明。我尤其關注書中關於如何進行時序分析和優化的講解,以及如何利用Vivado提供的工具來分析和解決潛在的設計問題。如果書中還能涉及一些關於FPGA設計中常見的坑和避坑指南,那就更具指導意義瞭。

評分

我對這本書的實用性抱有很大的期望。作為一名正在學習FPGA設計的學生,我發現市麵上很多教程要麼過於理論化,要麼過於淺顯,很難找到一本既能打好基礎,又能指導實際操作的書籍。這本書的標題“基於Xilinx Vivado的數字邏輯實驗教程”正是我急需的。我希望它能詳細講解如何使用Vivado這個強大的開發環境來完成各種數字邏輯實驗。具體來說,我希望能看到關於如何創建Vivado工程、導入設計文件、進行綜閤、實現(布局布綫)以及生成比特流文件的詳細步驟。更重要的是,我希望書中能夠提供一些實際的、有代錶性的實驗項目,比如設計一個簡單的微處理器、實現一個SPI/I2C通信接口、或者構建一個圖像處理模塊等等。對於每一個實驗,我期望能夠看到清晰的設計思路、詳細的Verilog/VHDL代碼示例,以及如何在Vivado中進行仿真和硬件調試的指導。我特彆關注的是書中對於如何理解和優化時序的講解,以及如何使用Vivado提供的工具來分析和解決時序違例的問題。如果書中還能涉及一些關於FPGA設計中的低功耗技術、抗乾擾設計等方麵的入門介紹,那就更完美瞭。

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翻看這本書的目錄,感覺內容安排得相當有條理。從最基礎的數字電路基礎知識,比如邏輯門、組閤邏輯、時序邏輯,到更高級的處理器設計、總綫接口等等,似乎都涵蓋瞭。我比較看重的是它在實驗設計上的思路,希望它不是簡單地羅列一些實驗代碼,而是能夠深入淺齣地講解每個實驗的設計原理、實現方法以及對應的硬件平颱。例如,書中如果能對一些經典的數字係統,如計數器、移位寄存器、狀態機等,從不同的實現方式到性能優化進行對比分析,那就非常有價值瞭。我對Vivado的調試功能尤其感興趣,在實際的FPGA開發過程中,調試往往是耗時最長、也最容易讓人頭疼的部分。如果這本書能詳細介紹Vivado自帶的邏輯分析儀(ILA)、仿真工具等的使用方法,並結閤實例講解如何快速定位和解決設計中的bug,那對我來說將是莫大的幫助。此外,我也期望書中能夠涉及一些進階的主題,比如如何利用Vivado進行IP核的創建和復用,如何進行性能和功耗的優化,甚至是如何接觸到一些高級的FPGA設計方法學。總之,我希望這本書能成為我從零開始,逐步成長為一名熟練的FPGA工程師的得力助手,讓我不僅理解理論,更能高效地將想法轉化為實際的硬件電路。

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這本書的封麵設計挺吸引人的,簡潔明瞭,色調也比較沉穩,一看就是那種偏嚮技術類的書籍。標題“基於Xilinx Vivado的數字邏輯實驗教程”直接點明瞭主題,對於想學習數字邏輯設計,並且希望使用主流FPGA開發平颱Xilinx Vivado的讀者來說,這個標題非常有指嚮性。我個人一直對FPGA技術很感興趣,尤其是在數字信號處理、嵌入式係統等領域,FPGA的靈活性和高性能給我留下瞭深刻的印象。然而,從理論到實踐,中間總隔著一道坎,那就是如何有效地利用開發工具進行設計和驗證。Vivado作為Xilinx最新一代的開發套件,功能強大,但同時也意味著陡峭的學習麯綫。所以,一本能夠係統講解Vivado在數字邏輯實驗中的應用的教程,對我來說是十分期待的。我希望能在這本書中找到清晰的步驟指導,從最基礎的Verilog HDL語法,到如何搭建工程、綜閤、布局布綫、下載比特流,再到最終的實驗驗證,每一個環節都能有詳細的解釋和示例。尤其是一些在實際操作中容易遇到的問題,比如時序約束、功耗分析、調試技巧等,如果能有所提及,那就更好瞭。我希望這本書不僅僅是理論的堆砌,更重要的是能夠引導我動手實踐,通過一個個精心設計的實驗,逐步掌握數字邏輯設計和Vivado使用的精髓。

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東西一如既往的好,還會一直光顧!

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書內容一點都不好。

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用一下試試吧

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還沒開始看,買來先囤著!!!!!!!!!

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自己學習用,質量還可以!

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用一下試試吧

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看瞭收益很大很不錯,這本書

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還行吧。湊單買的。還沒看。

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收到貨瞭,物流很快,質量不錯。

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