基本信息
书名:你好FPGA:一本可以听的入门书
定价:65.00元
作者:王建飞 雷斌
出版社:电子工业出版社
出版日期:2016-07-01
ISBN:9787121290916
字数:
页码:
版次:1
装帧:平装-胶订
开本:16开
商品重量:0.4kg
编辑推荐
本书是由至芯科技为初学者量身定制的FPGA
内容提要
本书由至芯科技在各大高校的授课内容整理而来,是为初学者量身定制的FPGA入门教材,从基础的软件安装、工具使用、语法解释、设计方法、常用IP,到后的设计技巧及大量的进阶实验,内容环环相扣,为读者建立了一个比较清晰的学习脉络。设计思路及方法为本书重点强调的内容,它作为一条主线贯穿始终,希望读者学习时注意体会。只有掌握了正确的学习和设计方法,读者才可能在数字逻辑设计的领域越走越远。本书没有收录过多烦琐的理论,一切从实战出发,按照一套相对高效的设计方法直接切入一个个小的项目,深入浅出。希望以此可以培养广大读者的设计能力,我们不但要知道某个逻辑可以这样写,更重要的还必须清楚为什么这样写,这样写有什么优势或劣势,还有没有优化空间等。与本书配套的视频已保存在网络云中,读者可在下载后参考学习。本书内容由浅入深,适合广大可编程逻辑器件的初学者作为入门和进阶的教材,也适合作为电子信息、计算机等专业本科生、研究生,以及具有一定电子专业知识背景的电子工程师的参考用书。
目录
章 没有金刚钻,不揽瓷器活1
1.1 Quartus II 15.0——温婉简约编译器1
1.1.1 写在前面的话1
1.1.2 Altera Quartus II 15.0安装1
1.2 ModelSim 10.3d——慧眼仿真工7
1.3 级联调试——标准设计势必行7
第2章 工欲善其事,必先利其器31
2.1 工程规范——我的地盘,你说了算31
2.2 初识流水灯——很傻很天真31
2.2.1 项目需求31
2.2.2 相关技术介绍31
2.2.3 硬件设计32
2.2.4 顶层架构设计32
2.2.5 端口描述33
2.2.6 代码解释33
2.3 测试文件——一切都似曾相识39
第3章 谆谆教诲莫相忘,字字珠玑记心头41
3.1 赋值语句——你是我的爱41
3.1.1 写在前面的话41
3.1.2 非阻塞赋值语句41
3.1.3 阻塞赋值语句43
3.2 关系运算符——心中永远的痛45
3.2.1 写在前面的话45
3.2.2 关系运算符的种类45
3.2.3 关系运算符的使用意义45
3.2.4 关系运算符与算数运算符优先级45
3.3 if-else 与 case——永远的欢喜冤家45
3.3.1 写在前面的话45
3.3.2 if-else 条件分支语句46
3.3.3 case分支控制语句50
3.3.4 case语句和if-else语句的区别52
3.4 缩减运算符——就这样变没了52
3.4.1 写在前面的话52
3.4.2 工程实例52
3.5 移位运算符——性子总是这么直54
3.5.1 写在前面的话54
3.5.2 移位运算符实例55
3.6 位拼运算符——聪慧灵秀惹人妒57
3.6.1 写在前面的话57
3.6.2 代码实例57
第4章 会当凌绝顶,设计Top-Down59
4.1 层次化设计方法——心中永远的女神59
4.1.1 写在前面的话59
4.1.2 层次化设计框图示例59
4.1.3 层次化设计实例60
4.2 层次化设计技巧——巧夺天工砖瓦匠65
4.2.1 写在前面的话65
4.2.2 电平触发65
4.2.3 尖峰脉冲66
第5章 内涵丰富本领多,谁与争锋IP核68
5.1 锁相环——速度,你说了算68
5.1.1 写在前面的话68
5.1.2 项目需求68
5.1.3 操作步骤68
5.1.4 顶层架构设计73
5.1.5 端口功能73
5.1.6 代码解释73
5.1.7 仿真结果分析75
5.2 ROM——只有你慷慨75
5.2.1 写在前面的话75
5.2.2 项目需求75
5.2.3 操作步骤75
5.2.4 顶层架构设计80
5.2.5 模块功能介绍80
5.2.6 模块端口和内部连线描述80
5.2.7 代码解释80
5.2.8 仿真分析83
5.3 RAM——有入有出,公平合理84
5.3.1 写在前面的话84
5.3.2 项目需求84
5.3.3 操作步骤84
5.3.4 顶层架构设计86
5.3.5 模块功能介绍86
5.3.6 模块端口和内部连线描述87
5.3.7 代码解释87
5.2.8 仿真分析90
5.4 FIFO——重中之重缓存器91
5.4.1 写在前面的话91
5.4.2 项目需求91
5.4.3 操作步骤91
5.4.4 顶层架构设计94
5.4.5 模块功能介绍95
5.4.6 模块端口和内部连线描述95
5.4.7 代码解释95
5.4.8 仿真分析100
5.5 移位寄存器——你是我的骄傲101
5.5.1 写在前面的话101
5.5.2 功能要求102
5.5.3 操作步骤103
5.5.4 顶层架构设计105
5.5.5 模块功能介绍105
5.5.6 模块端口和内部连线描述105
5.5.7 代码解释106
5.5.8 仿真分析110
第6章 基础项目我在行,信手拈来显聪慧111
6.1 二选一之战——我只是个新兵111
6.1.1 写在前面的话111
6.1.2 项目需求111
6.1.3 系统架构111
6.1.4 模块功能介绍111
6.1.5 顶层模块端口描述111
6.1.6 代码解释112
6.1.7 仿真分析113
6.1.8 二选一数据寄存114
6.2 三态门之战——机关算尽太聪明116
6.2.1 写在前面的话116
6.2.2 项目需求116
6.2.3 系统架构117
6.2.4 模块功能介绍117
6.2.5 顶层模块端口描述117
6.2.6 代码解释117
6.2.7 仿真分析119
6.3 串并转换——你无处不在120
6.3.1 写在前面的话120
6.3.2 需求分析120
6.3.3 顶层框架设计120
6.3.4 顶层模块端口介绍121
6.3.5 代码实现121
6.4 generate语句——呵呵,你就会偷懒125
6.4.1 写在前面的话125
6.4.2 基本概念126
6.4.3 generate_for语句126
6.2.4 generate_if语句132
6.4.5 generate_case语句133
6.5 边沿检测——如此高大上135
6.5.1 写在前面的话135
6.5.2 电路原理分析135
6.5.3 顶层框架结构136
6.5.4 顶层模块端口介绍136
6.5.5 代码实现136
6.5.6 仿真波形分析138
6.6 按键消抖—且看老夫手段139
6.6.1 写在前面的话139
6.6.2 基于尖峰脉冲的按键消抖139
6.6.3 项目需求139
6.6.4 误区排除139
6.6.5 设计思路140
6.6.6 系统框架140
6.6.7 顶层端口描述141
6.6.8 代码解释141
6.6.9 仿真分析144
第7章 没有标准的方法,但见可行的技巧146
7.1 异步复位同步释放——高端神秘你帅146
7.1.1 写在前面的话146
7.1.2 基本概念146
7.1.3 代码举例146
7.1.4 异步复位同步释放电路148
7.2 任意分频之战——一切都如此简单155
7.2.1 写在前面的话155
7.2.2 实现原理156
7.2.3 系统框架156
7.2.4 顶层模块端口描述156
7.2.5 代码分析156
7.2.6 仿真分析159
7.3 二进制数转BCD——进化160
7.3.1 写在前面的话160
7.3.2 基本概念160
7.3.3 逐步移位法原理160
7.3.4 设计任务161
7.3.5 顶层框图设计161
7.3.6 代码实现163
7.3.7 仿真分析165
7.4 BCD转二进制——返璞归真166
7.4.1 写在前面的话166
7.4.2 基本概念166
7.4.3 移位算法原理166
7.4.4 顶层框架图166
7.4.5 顶层模块端口介绍167
7.4.6 代码实现167
7.4.7 仿真分析169
7.5 流水线设计之战——效率决定成败170
7.5.1 写在前面的话170
7.5.2 流水线的基本概念170
7.5.3 流水线改造实例171
7.6 Signaltap 之战——奸细,哪里逃177
7.6.1 写在前面的话177
7.6.2 背景知识178
7.6.3 典型的SignalTap II调试流程180
7.6.4 SignalTap II调试具体操作步骤180
7.6.5 具体步骤181
第8章 进阶我当前,乘胜追击势必行204
8.1 字符状态机之战——进来的,都要审查204
8.1.1 写在前面的话204
8.1.2 项目需求204
8.1.3 解决方案204
8.1.4 系统架构204
8.1.5 模块功能介绍204
8.1.6 顶层模块端口描述205
8.1.7 代码解释205
8.1.8 仿真分析210
8.2 数码管之战——好像胜利的曙光210
8.2.1 写在前面的话210
8.2.2 项目需求210
8.2.3 原理分析210
8.2.4 单个数码管显示212
8.2.5 6个数码管显示215
8.3 PS2之战——键盘原来是这样221
8.3.1 写在前面的话221
8.3.2 项目需求221
8.3.3 原理分析222
8.3.4 系统架构223
8.3.5 模块功能介绍223
8.3.6 顶层模块端口描述223
8.3.7 用Signaltap II分析波形223
8.3.8 代码解释225
8.3.9 仿真分析232
8.4 矩阵键盘之战——严密的资源整合233
8.4.1 写在前面的话233
8.4.2 项目需求233
8.4.3 矩阵键盘的原理233
8.4.4 架构设计235
8.4.5 模块功能介绍235
8.4.6 顶层模块端口描述235
8.4.7 代码解释235
8.4.8 仿真分析241
8.5
作者介绍
王建飞:芯航线品牌创始人,至芯科技讲师,多所高校的外聘专业讲师,拥有丰富的教学经验。
雷斌:至芯科技创始人,拥有多年FPGA教学管理经验和FPGA就业工作推荐经验,在FPGA业界拥有广泛人脉。
文摘
序言
最近在整理书架的时候,无意中翻到了这本《你好FPGA:一本可以听的入门书》,顿时眼前一亮。我记得当时是冲着“可以听”这个概念买的,没想到它的内容质量也这么高。这本书的切入点非常巧妙,它没有一开始就抛出一堆难懂的公式和概念,而是从一个非常基础的点讲起,而且是用一种非常易于理解的方式。最让我印象深刻的是,作者在解释一些关键的FPGA原理时,都会配上相应的音频讲解,这对于我们这些理工科背景不那么深厚的人来说,简直是救星!那些枯燥的技术术语,在作者的声音演绎下,仿佛都活了过来。比如,讲到“时序约束”的时候,我之前看过的很多书都讲得很抽象,但这本书里,作者用一个非常生动的例子,比如像是在描述一场赛跑,每个选手(信号)都需要在规定的时间内完成自己的动作,而时序约束就是要确保这场比赛不会出现混乱。而且,这本书的案例也非常实用,它不仅仅是停留在理论层面,而是有很多小项目,可以让我们自己动手去实现,比如实现一个简单的计数器,或者一个基本的逻辑控制器。在做这些小项目的时候,我经常会遇到一些问题,这时候我就会去听对应的音频讲解,作者的指导总是能帮我快速找到问题的根源,并且给出解决方案。这本书让我觉得,学习FPGA不再是畏难,而是一场充满乐趣的探索。
评分最近手头正好有几本新书,这本《你好FPGA:一本可以听的入门书》绝对是其中最让我惊喜的一本。拿到书的时候,我首先被它简洁而富有亲和力的封面吸引了,那种“你好”的感觉很直接,仿佛在邀请我踏入FPGA这个全新的世界。打开书页,我发现它的排版非常舒服,没有那种压迫感,文字间距和行距都恰到好处,读起来很流畅。而且,它不仅仅是文字,我注意到书中很多地方都巧妙地融入了一些二维码,点进去后竟然是作者精心录制的讲解视频和配套的音频片段。这种“可以听”的设计真的太贴心了!作为一名完全的初学者,我总是担心自己会因为看不懂抽象的概念而卡住,但有了这些音频和视频,我可以在通勤路上、午休时间,甚至是睡前,戴上耳机,静静地听作者讲解,让那些曾经令人生畏的术语变得生动有趣起来。比如,第一次听到关于“逻辑门”的讲解,作者用了一个非常形象的比喻,瞬间就让我明白了它的工作原理,比我之前在网上搜到的那些干巴巴的文字解释要容易理解得多。这本书的语言风格也很有特色,作者似乎很了解新手的困惑,总是在关键点上进行提醒和补充,就像一位耐心的老师在耳边循循善诱。我特别喜欢书中穿插的一些小故事和实际应用场景的描述,让我觉得FPGA并不是高高在上的技术,而是能解决实际问题的工具。总的来说,这本书的阅读体验非常棒,它成功地将一个可能枯燥的技术,变成了一次充满探索乐趣的旅程。
评分这本书的出现,简直就是为我这样想入门FPGA却又被各种专业术语劝退的“小白”量身定做的。我以前也尝试过看一些FPGA的书籍,但往往是看了几页就被那些晦涩的电路图和Verilog代码搞得晕头转向,最后只能不了了之。这本《你好FPGA》却完全颠覆了我的认知。它最突出的特点就是那个“可以听”的设定,这真的太关键了!作者没有把重点放在堆砌冷冰冰的技术名词上,而是通过音频和视频,把那些抽象的概念具象化。比如,讲到时序的时候,作者用一个生动的比喻,把时钟信号的“滴答”声和数据的“流动”联系起来,那种感觉就像看着水流在管道里流动一样清晰。更让我惊喜的是,书中的例子都是从最基础的逻辑门开始,一步步深入,而且作者会反复强调一些容易出错的地方,并给出详细的解释。我还特别喜欢书中对于不同FPGA芯片型号的介绍,虽然我还没有机会去购买实际的开发板,但通过作者的描述,我能大致了解它们之间的区别和适用范围,这为我日后的选择打下了基础。另外,这本书的练习题设计也很有意思,不是那种纯粹的死记硬背,而是需要动脑去思考和解决问题的。我尝试做了一个简单的LED闪烁的小例子,虽然过程有些磕磕绊绊,但在作者音频的指导下,我最终成功实现了,那种成就感无与伦比!这本书让我觉得FPGA的学习不再是遥不可及的梦想,而是可以一步步实现的技能。
评分拿到《你好FPGA:一本可以听的入门书》这本书,我最先注意到的就是它独特的“可以听”设计,这绝对是颠覆了我以往阅读技术书籍的体验。作者并没有简单地将技术原理堆砌在书本上,而是通过巧妙地整合音频和视频内容,让学习过程变得异常生动且富有沉浸感。我试着去听了几个关于Verilog基础语法的讲解,作者的声音很有感染力,他能够把那些抽象的代码和指令,通过生活化的比喻和生动的语调,变得清晰易懂。这本书在内容的编排上也做得非常出色,它循序渐进,从最基础的数字逻辑概念,到FPGA的内部架构,再到具体的开发流程,每个环节都讲解得非常到位。我特别欣赏作者在讲解过程中,经常会提到一些开发者容易忽视的细节,并且会给出非常实用的建议,这让我觉得作者非常有经验,并且真正地站在学习者的角度去思考问题。而且,这本书的案例设计也很有心,不是那种千篇一律的模板,而是能够引导读者去思考,去尝试,去解决实际问题。当我遇到困难时,除了翻阅文字内容,我还会去听对应的音频讲解,作者的细致讲解总能帮助我拨开迷雾,找到前进的方向。这本书让我深刻体会到,学习FPGA不再是枯燥的理论堆砌,而是一次充满挑战和乐趣的实践过程。
评分我一直对数字逻辑和嵌入式系统很感兴趣,也知道FPGA在这个领域扮演着至关重要的角色,但苦于没有一个好的入门渠道,所以一直停留在理论的层面。《你好FPGA:一本可以听的入门书》的出现,彻底打消了我之前的顾虑。这本书的书名就非常吸引人,而内容更是没有让我失望。它最大的亮点在于它打破了传统教科书的沉闷模式,通过“可以听”的形式,让学习变得更加生动有趣。作者在书中加入了大量的音频和视频链接,这对于我这种视觉和听觉都比较敏感的学习者来说,简直是福音。我可以用碎片化的时间去学习,比如在通勤的地铁上,听听作者对某个概念的深入剖析,或者在晚上,看着屏幕上的波形图,再听着作者一步步讲解如何调试,感觉非常直观。书中的逻辑结构也安排得非常合理,从最基本的数字电路基础讲起,然后逐步过渡到FPGA的架构和编程语言。作者的讲解风格非常接地气,没有那种高高在上的技术腔,而是像一位老朋友在和你分享经验。我尤其喜欢书中关于FPGA开发流程的介绍,它非常详细地讲解了从代码编写到仿真、综合、布局布线,再到最终下载到芯片的整个过程,并且每一步都配合了相应的音频讲解,让我对整个流程有了清晰的认识。这本书让我真正体会到了FPGA开发的魅力,也激发了我进一步深入学习的动力。
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