基本信息
書名:你好FPGA:一本可以聽的入門書
定價:65.00元
作者:王建飛 雷斌
齣版社:電子工業齣版社
齣版日期:2016-07-01
ISBN:9787121290916
字數:
頁碼:
版次:1
裝幀:平裝-膠訂
開本:16開
商品重量:0.4kg
編輯推薦
本書是由至芯科技為初學者量身定製的FPGA
內容提要
本書由至芯科技在各大高校的授課內容整理而來,是為初學者量身定製的FPGA入門教材,從基礎的軟件安裝、工具使用、語法解釋、設計方法、常用IP,到後的設計技巧及大量的進階實驗,內容環環相扣,為讀者建立瞭一個比較清晰的學習脈絡。設計思路及方法為本書重點強調的內容,它作為一條主綫貫穿始終,希望讀者學習時注意體會。隻有掌握瞭正確的學習和設計方法,讀者纔可能在數字邏輯設計的領域越走越遠。本書沒有收錄過多煩瑣的理論,一切從實戰齣發,按照一套相對高效的設計方法直接切入一個個小的項目,深入淺齣。希望以此可以培養廣大讀者的設計能力,我們不但要知道某個邏輯可以這樣寫,更重要的還必須清楚為什麼這樣寫,這樣寫有什麼優勢或劣勢,還有沒有優化空間等。與本書配套的視頻已保存在網絡雲中,讀者可在下載後參考學習。本書內容由淺入深,適閤廣大可編程邏輯器件的初學者作為入門和進階的教材,也適閤作為電子信息、計算機等專業本科生、研究生,以及具有一定電子專業知識背景的電子工程師的參考用書。
目錄
章 沒有金剛鑽,不攬瓷器活1
1.1 Quartus II 15.0——溫婉簡約編譯器1
1.1.1 寫在前麵的話1
1.1.2 Altera Quartus II 15.0安裝1
1.2 ModelSim 10.3d——慧眼仿真工7
1.3 級聯調試——標準設計勢必行7
第2章 工欲善其事,必先利其器31
2.1 工程規範——我的地盤,你說瞭算31
2.2 初識流水燈——很傻很天真31
2.2.1 項目需求31
2.2.2 相關技術介紹31
2.2.3 硬件設計32
2.2.4 頂層架構設計32
2.2.5 端口描述33
2.2.6 代碼解釋33
2.3 測試文件——一切都似曾相識39
第3章 諄諄教誨莫相忘,字字珠璣記心頭41
3.1 賦值語句——你是我的愛41
3.1.1 寫在前麵的話41
3.1.2 非阻塞賦值語句41
3.1.3 阻塞賦值語句43
3.2 關係運算符——心中永遠的痛45
3.2.1 寫在前麵的話45
3.2.2 關係運算符的種類45
3.2.3 關係運算符的使用意義45
3.2.4 關係運算符與算數運算符優先級45
3.3 if-else 與 case——永遠的歡喜冤傢45
3.3.1 寫在前麵的話45
3.3.2 if-else 條件分支語句46
3.3.3 case分支控製語句50
3.3.4 case語句和if-else語句的區彆52
3.4 縮減運算符——就這樣變沒瞭52
3.4.1 寫在前麵的話52
3.4.2 工程實例52
3.5 移位運算符——性子總是這麼直54
3.5.1 寫在前麵的話54
3.5.2 移位運算符實例55
3.6 位拼運算符——聰慧靈秀惹人妒57
3.6.1 寫在前麵的話57
3.6.2 代碼實例57
第4章 會當淩絕頂,設計Top-Down59
4.1 層次化設計方法——心中永遠的女神59
4.1.1 寫在前麵的話59
4.1.2 層次化設計框圖示例59
4.1.3 層次化設計實例60
4.2 層次化設計技巧——巧奪天工磚瓦匠65
4.2.1 寫在前麵的話65
4.2.2 電平觸發65
4.2.3 尖峰脈衝66
第5章 內涵豐富本領多,誰與爭鋒IP核68
5.1 鎖相環——速度,你說瞭算68
5.1.1 寫在前麵的話68
5.1.2 項目需求68
5.1.3 操作步驟68
5.1.4 頂層架構設計73
5.1.5 端口功能73
5.1.6 代碼解釋73
5.1.7 仿真結果分析75
5.2 ROM——隻有你慷慨75
5.2.1 寫在前麵的話75
5.2.2 項目需求75
5.2.3 操作步驟75
5.2.4 頂層架構設計80
5.2.5 模塊功能介紹80
5.2.6 模塊端口和內部連綫描述80
5.2.7 代碼解釋80
5.2.8 仿真分析83
5.3 RAM——有入有齣,公平閤理84
5.3.1 寫在前麵的話84
5.3.2 項目需求84
5.3.3 操作步驟84
5.3.4 頂層架構設計86
5.3.5 模塊功能介紹86
5.3.6 模塊端口和內部連綫描述87
5.3.7 代碼解釋87
5.2.8 仿真分析90
5.4 FIFO——重中之重緩存器91
5.4.1 寫在前麵的話91
5.4.2 項目需求91
5.4.3 操作步驟91
5.4.4 頂層架構設計94
5.4.5 模塊功能介紹95
5.4.6 模塊端口和內部連綫描述95
5.4.7 代碼解釋95
5.4.8 仿真分析100
5.5 移位寄存器——你是我的驕傲101
5.5.1 寫在前麵的話101
5.5.2 功能要求102
5.5.3 操作步驟103
5.5.4 頂層架構設計105
5.5.5 模塊功能介紹105
5.5.6 模塊端口和內部連綫描述105
5.5.7 代碼解釋106
5.5.8 仿真分析110
第6章 基礎項目我在行,信手拈來顯聰慧111
6.1 二選一之戰——我隻是個新兵111
6.1.1 寫在前麵的話111
6.1.2 項目需求111
6.1.3 係統架構111
6.1.4 模塊功能介紹111
6.1.5 頂層模塊端口描述111
6.1.6 代碼解釋112
6.1.7 仿真分析113
6.1.8 二選一數據寄存114
6.2 三態門之戰——機關算盡太聰明116
6.2.1 寫在前麵的話116
6.2.2 項目需求116
6.2.3 係統架構117
6.2.4 模塊功能介紹117
6.2.5 頂層模塊端口描述117
6.2.6 代碼解釋117
6.2.7 仿真分析119
6.3 串並轉換——你無處不在120
6.3.1 寫在前麵的話120
6.3.2 需求分析120
6.3.3 頂層框架設計120
6.3.4 頂層模塊端口介紹121
6.3.5 代碼實現121
6.4 generate語句——嗬嗬,你就會偷懶125
6.4.1 寫在前麵的話125
6.4.2 基本概念126
6.4.3 generate_for語句126
6.2.4 generate_if語句132
6.4.5 generate_case語句133
6.5 邊沿檢測——如此高大上135
6.5.1 寫在前麵的話135
6.5.2 電路原理分析135
6.5.3 頂層框架結構136
6.5.4 頂層模塊端口介紹136
6.5.5 代碼實現136
6.5.6 仿真波形分析138
6.6 按鍵消抖—且看老夫手段139
6.6.1 寫在前麵的話139
6.6.2 基於尖峰脈衝的按鍵消抖139
6.6.3 項目需求139
6.6.4 誤區排除139
6.6.5 設計思路140
6.6.6 係統框架140
6.6.7 頂層端口描述141
6.6.8 代碼解釋141
6.6.9 仿真分析144
第7章 沒有標準的方法,但見可行的技巧146
7.1 異步復位同步釋放——高端神秘你帥146
7.1.1 寫在前麵的話146
7.1.2 基本概念146
7.1.3 代碼舉例146
7.1.4 異步復位同步釋放電路148
7.2 任意分頻之戰——一切都如此簡單155
7.2.1 寫在前麵的話155
7.2.2 實現原理156
7.2.3 係統框架156
7.2.4 頂層模塊端口描述156
7.2.5 代碼分析156
7.2.6 仿真分析159
7.3 二進製數轉BCD——進化160
7.3.1 寫在前麵的話160
7.3.2 基本概念160
7.3.3 逐步移位法原理160
7.3.4 設計任務161
7.3.5 頂層框圖設計161
7.3.6 代碼實現163
7.3.7 仿真分析165
7.4 BCD轉二進製——返璞歸真166
7.4.1 寫在前麵的話166
7.4.2 基本概念166
7.4.3 移位算法原理166
7.4.4 頂層框架圖166
7.4.5 頂層模塊端口介紹167
7.4.6 代碼實現167
7.4.7 仿真分析169
7.5 流水綫設計之戰——效率決定成敗170
7.5.1 寫在前麵的話170
7.5.2 流水綫的基本概念170
7.5.3 流水綫改造實例171
7.6 Signaltap 之戰——奸細,哪裏逃177
7.6.1 寫在前麵的話177
7.6.2 背景知識178
7.6.3 典型的SignalTap II調試流程180
7.6.4 SignalTap II調試具體操作步驟180
7.6.5 具體步驟181
第8章 進階我當前,乘勝追擊勢必行204
8.1 字符狀態機之戰——進來的,都要審查204
8.1.1 寫在前麵的話204
8.1.2 項目需求204
8.1.3 解決方案204
8.1.4 係統架構204
8.1.5 模塊功能介紹204
8.1.6 頂層模塊端口描述205
8.1.7 代碼解釋205
8.1.8 仿真分析210
8.2 數碼管之戰——好像勝利的曙光210
8.2.1 寫在前麵的話210
8.2.2 項目需求210
8.2.3 原理分析210
8.2.4 單個數碼管顯示212
8.2.5 6個數碼管顯示215
8.3 PS2之戰——鍵盤原來是這樣221
8.3.1 寫在前麵的話221
8.3.2 項目需求221
8.3.3 原理分析222
8.3.4 係統架構223
8.3.5 模塊功能介紹223
8.3.6 頂層模塊端口描述223
8.3.7 用Signaltap II分析波形223
8.3.8 代碼解釋225
8.3.9 仿真分析232
8.4 矩陣鍵盤之戰——嚴密的資源整閤233
8.4.1 寫在前麵的話233
8.4.2 項目需求233
8.4.3 矩陣鍵盤的原理233
8.4.4 架構設計235
8.4.5 模塊功能介紹235
8.4.6 頂層模塊端口描述235
8.4.7 代碼解釋235
8.4.8 仿真分析241
8.5
作者介紹
王建飛:芯航綫品牌創始人,至芯科技講師,多所高校的外聘專業講師,擁有豐富的教學經驗。
雷斌:至芯科技創始人,擁有多年FPGA教學管理經驗和FPGA就業工作推薦經驗,在FPGA業界擁有廣泛人脈。
文摘
序言
最近手頭正好有幾本新書,這本《你好FPGA:一本可以聽的入門書》絕對是其中最讓我驚喜的一本。拿到書的時候,我首先被它簡潔而富有親和力的封麵吸引瞭,那種“你好”的感覺很直接,仿佛在邀請我踏入FPGA這個全新的世界。打開書頁,我發現它的排版非常舒服,沒有那種壓迫感,文字間距和行距都恰到好處,讀起來很流暢。而且,它不僅僅是文字,我注意到書中很多地方都巧妙地融入瞭一些二維碼,點進去後竟然是作者精心錄製的講解視頻和配套的音頻片段。這種“可以聽”的設計真的太貼心瞭!作為一名完全的初學者,我總是擔心自己會因為看不懂抽象的概念而卡住,但有瞭這些音頻和視頻,我可以在通勤路上、午休時間,甚至是睡前,戴上耳機,靜靜地聽作者講解,讓那些曾經令人生畏的術語變得生動有趣起來。比如,第一次聽到關於“邏輯門”的講解,作者用瞭一個非常形象的比喻,瞬間就讓我明白瞭它的工作原理,比我之前在網上搜到的那些乾巴巴的文字解釋要容易理解得多。這本書的語言風格也很有特色,作者似乎很瞭解新手的睏惑,總是在關鍵點上進行提醒和補充,就像一位耐心的老師在耳邊循循善誘。我特彆喜歡書中穿插的一些小故事和實際應用場景的描述,讓我覺得FPGA並不是高高在上的技術,而是能解決實際問題的工具。總的來說,這本書的閱讀體驗非常棒,它成功地將一個可能枯燥的技術,變成瞭一次充滿探索樂趣的旅程。
評分最近在整理書架的時候,無意中翻到瞭這本《你好FPGA:一本可以聽的入門書》,頓時眼前一亮。我記得當時是衝著“可以聽”這個概念買的,沒想到它的內容質量也這麼高。這本書的切入點非常巧妙,它沒有一開始就拋齣一堆難懂的公式和概念,而是從一個非常基礎的點講起,而且是用一種非常易於理解的方式。最讓我印象深刻的是,作者在解釋一些關鍵的FPGA原理時,都會配上相應的音頻講解,這對於我們這些理工科背景不那麼深厚的人來說,簡直是救星!那些枯燥的技術術語,在作者的聲音演繹下,仿佛都活瞭過來。比如,講到“時序約束”的時候,我之前看過的很多書都講得很抽象,但這本書裏,作者用一個非常生動的例子,比如像是在描述一場賽跑,每個選手(信號)都需要在規定的時間內完成自己的動作,而時序約束就是要確保這場比賽不會齣現混亂。而且,這本書的案例也非常實用,它不僅僅是停留在理論層麵,而是有很多小項目,可以讓我們自己動手去實現,比如實現一個簡單的計數器,或者一個基本的邏輯控製器。在做這些小項目的時候,我經常會遇到一些問題,這時候我就會去聽對應的音頻講解,作者的指導總是能幫我快速找到問題的根源,並且給齣解決方案。這本書讓我覺得,學習FPGA不再是畏難,而是一場充滿樂趣的探索。
評分我一直對數字邏輯和嵌入式係統很感興趣,也知道FPGA在這個領域扮演著至關重要的角色,但苦於沒有一個好的入門渠道,所以一直停留在理論的層麵。《你好FPGA:一本可以聽的入門書》的齣現,徹底打消瞭我之前的顧慮。這本書的書名就非常吸引人,而內容更是沒有讓我失望。它最大的亮點在於它打破瞭傳統教科書的沉悶模式,通過“可以聽”的形式,讓學習變得更加生動有趣。作者在書中加入瞭大量的音頻和視頻鏈接,這對於我這種視覺和聽覺都比較敏感的學習者來說,簡直是福音。我可以用碎片化的時間去學習,比如在通勤的地鐵上,聽聽作者對某個概念的深入剖析,或者在晚上,看著屏幕上的波形圖,再聽著作者一步步講解如何調試,感覺非常直觀。書中的邏輯結構也安排得非常閤理,從最基本的數字電路基礎講起,然後逐步過渡到FPGA的架構和編程語言。作者的講解風格非常接地氣,沒有那種高高在上的技術腔,而是像一位老朋友在和你分享經驗。我尤其喜歡書中關於FPGA開發流程的介紹,它非常詳細地講解瞭從代碼編寫到仿真、綜閤、布局布綫,再到最終下載到芯片的整個過程,並且每一步都配閤瞭相應的音頻講解,讓我對整個流程有瞭清晰的認識。這本書讓我真正體會到瞭FPGA開發的魅力,也激發瞭我進一步深入學習的動力。
評分這本書的齣現,簡直就是為我這樣想入門FPGA卻又被各種專業術語勸退的“小白”量身定做的。我以前也嘗試過看一些FPGA的書籍,但往往是看瞭幾頁就被那些晦澀的電路圖和Verilog代碼搞得暈頭轉嚮,最後隻能不瞭瞭之。這本《你好FPGA》卻完全顛覆瞭我的認知。它最突齣的特點就是那個“可以聽”的設定,這真的太關鍵瞭!作者沒有把重點放在堆砌冷冰冰的技術名詞上,而是通過音頻和視頻,把那些抽象的概念具象化。比如,講到時序的時候,作者用一個生動的比喻,把時鍾信號的“滴答”聲和數據的“流動”聯係起來,那種感覺就像看著水流在管道裏流動一樣清晰。更讓我驚喜的是,書中的例子都是從最基礎的邏輯門開始,一步步深入,而且作者會反復強調一些容易齣錯的地方,並給齣詳細的解釋。我還特彆喜歡書中對於不同FPGA芯片型號的介紹,雖然我還沒有機會去購買實際的開發闆,但通過作者的描述,我能大緻瞭解它們之間的區彆和適用範圍,這為我日後的選擇打下瞭基礎。另外,這本書的練習題設計也很有意思,不是那種純粹的死記硬背,而是需要動腦去思考和解決問題的。我嘗試做瞭一個簡單的LED閃爍的小例子,雖然過程有些磕磕絆絆,但在作者音頻的指導下,我最終成功實現瞭,那種成就感無與倫比!這本書讓我覺得FPGA的學習不再是遙不可及的夢想,而是可以一步步實現的技能。
評分拿到《你好FPGA:一本可以聽的入門書》這本書,我最先注意到的就是它獨特的“可以聽”設計,這絕對是顛覆瞭我以往閱讀技術書籍的體驗。作者並沒有簡單地將技術原理堆砌在書本上,而是通過巧妙地整閤音頻和視頻內容,讓學習過程變得異常生動且富有沉浸感。我試著去聽瞭幾個關於Verilog基礎語法的講解,作者的聲音很有感染力,他能夠把那些抽象的代碼和指令,通過生活化的比喻和生動的語調,變得清晰易懂。這本書在內容的編排上也做得非常齣色,它循序漸進,從最基礎的數字邏輯概念,到FPGA的內部架構,再到具體的開發流程,每個環節都講解得非常到位。我特彆欣賞作者在講解過程中,經常會提到一些開發者容易忽視的細節,並且會給齣非常實用的建議,這讓我覺得作者非常有經驗,並且真正地站在學習者的角度去思考問題。而且,這本書的案例設計也很有心,不是那種韆篇一律的模闆,而是能夠引導讀者去思考,去嘗試,去解決實際問題。當我遇到睏難時,除瞭翻閱文字內容,我還會去聽對應的音頻講解,作者的細緻講解總能幫助我撥開迷霧,找到前進的方嚮。這本書讓我深刻體會到,學習FPGA不再是枯燥的理論堆砌,而是一次充滿挑戰和樂趣的實踐過程。
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