勇敢的芯伴你玩轉Xilinx FPGA pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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吳厚航著作 著

圖書標籤:

• FPGA
• Xilinx
• Vivado
• 硬件設計
• 數字電路
• Verilog
• 嵌入式係統
• 開發闆
• 實踐教程
• 新手入門

店鋪： 文軒網旗艦店

齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302474272

商品編碼：20268088216

開本：16開

齣版時間：2017-12-01

頁數：355

字數：565000

作  者:吳厚航 編著 定  價:59 齣 版 社:清華大學齣版社 齣版日期:2017年12月01日 頁  數:355 裝  幀:平裝 ISBN:9787302474272 ●第1章FPGA開發入
●1.1FPGA基礎入門
●1.2FPGA的優勢在哪裏
●1.3FPGA應用領域
●1.4FPGA開發流程
●第2章實驗平颱“勇敢的芯”闆級電路詳解
●2.1闆級電路整體架構
●2.2電源電路
●2.3復位與時鍾電路
●2.3.1關於FPGA器件的時鍾
●2.3.2關於FPGA器件的復位
●2.3.3實驗平颱電路解析
●2.4FPGA下載配置電路
●2.5SRAM接口電路
●2.6ADC／DAC芯片電路
●2.7UART接口電路
●2.8RTC接口電路
●2.9導航按鍵電路
●2.10VGA顯示接口電路
●2.11蜂鳴器、數碼管、流水燈、撥碼開關電路
●部分目錄

內容簡介

勇敢的芯伴你玩轉Xilinx FPGA（電子設計與嵌入式開發實踐叢書）使用Xilinx公司的Spartan 6 FPGA器件，由淺入深地讀者從闆級設計、基礎入門實例、FPGA片內資源應用實例和綜閤進階實例等方麵，玩轉FPGA邏輯設計。本書基於特定的FPGA實驗平颱，既有足夠的理論知識深度作支撐，也有豐富的例程進行實踐學習，並且穿插著筆者多年FPGA學習和開發過程中的經驗和技巧。 吳厚航 編著 吳厚航，有近10年的FPGA工程實踐經曆，擅長記錄、分析並總結FPGA開發中的經驗與技巧，也很好樂於分享。活躍於各大電子技術網站的FPGA社區或版塊，多年來筆耕不輟、風雨無阻，不斷地發錶FPGA相關文章，其總點擊量超過300萬。著有多本FPGA技術相關圖書，其詼諧的文字、貼近讀者實際需求的知識點與經驗技巧分享，贏得瞭廣大讀者的一緻認可。 Foreword

前言



FPGA技術在當前的電子設計領域越來越火熱，雖然它的成本還是高高在上，但是它給電子係統所帶來的不可限量的速度和帶寬以及在靈活性、小型性方麵的優勢，越來越為對性能要求高、偏重定製化需求的開發者所青睞。因此，越來越多的電子工程師和電子專業在校學生希望能夠掌握這門技術。而一門電子技能的掌握，單憑幾本初級入門教材是很睏難的。筆者結閤自身的學習經曆，為廣大學習者量身打造瞭基於低成本、高性價比的Xilinx Spartan 6 FPGA器件的硬件開發學習平颱。基於這個平颱，配套本教材的各種基礎概念闡釋和例程講解，相信可以幫助讀者快速掌握這一門新技術。

本書共分為以下9章。

第1章是基礎中的基礎，講述可編程器件的一些基本概念及其主要應用領域、相比於傳統技術的優等

《芯動時光：Xilinx FPGA 奇妙之旅》 一、 開啓數字創新的無限可能 在日新月異的科技浪潮中，FPGA（Field-Programmable Gate Array）以其高度的靈活性、可重構性和並行處理能力，正扮演著越來越重要的角色。從高性能計算、人工智能加速，到通信係統、嵌入式設備，乃至物聯網的蓬勃發展，FPGA的身影無處不在，為各行各業的創新注入瞭強大動力。而Xilinx，作為FPGA領域的領軍企業，其豐富的産品綫和強大的生態係統，更是讓無數開發者得以將天馬行空的創意轉化為現實。 《芯動時光：Xilinx FPGA 奇妙之旅》並非一本枯燥的技術手冊，而是一扇通往Xilinx FPGA精彩世界的門戶。它將以一種全新、引人入勝的方式，帶領您深入探索Xilinx FPGA的奧秘，領略其在現代電子設計中所蘊含的無限潛能。本書的目標是激發您的好奇心，點燃您的創造火花，讓您在實踐中感受到FPGA的魅力，掌握駕馭Xilinx FPGA的精髓。 二、 循序漸進，構建堅實的FPGA知識體係 我們深知，對於初學者而言，FPGA的世界可能顯得復雜而深奧。因此，《芯動時光》的設計理念是“循序漸進，化繁為簡”。本書不會一開始就拋齣晦澀難懂的理論，而是從最基本、最直觀的概念入手，逐步引導您理解FPGA的架構、工作原理以及核心開發流程。 FPGA入門：從“芯”開始 我們將從FPGA的基本概念講起，闡釋它與ASIC、微處理器等其他數字集成電路的區彆與聯係。 通過生動形象的比喻，幫助您理解FPGA的核心——可編程邏輯單元（LUT、Flip-Flop）、布綫資源以及I/O接口的工作方式。 介紹Xilinx不同係列的FPGA器件，如Artix、Kintex、Virtex等，以及它們各自的特點和適用場景，讓您對Xilinx的産品傢族有一個初步的認識。 硬件描述語言（HDL）：FPGA的“語言” Verilog和VHDL是FPGA開發的兩大主流硬件描述語言。本書將選擇其中一種（或兩種都進行介紹），從最基礎的語法結構開始，如數據類型、運算符、賦值語句等，讓您快速掌握HDL的編寫要領。 我們將重點講解如何使用HDL來描述數字邏輯，例如組閤邏輯（加法器、多路選擇器）和時序邏輯（觸發器、寄存器）。 通過一係列精心設計的例程，您將學會如何將抽象的邏輯設計轉化為具體的HDL代碼，並理解代碼與硬件電路之間的映射關係。 Xilinx開發工具鏈：從設計到實現的橋梁 Xilinx提供的Vivado™ Design Suite是進行FPGA開發的核心工具。本書將帶領您熟悉Vivado的主要模塊和工作流程，包括項目創建、HDL代碼編寫、綜閤、實現（布局布綫）以及生成比特流文件。 我們將詳細介紹各個環節的關鍵概念，例如綜閤（Synthesis）的目標和約束，實現（Implementation）中的時序約束（Timing Constraints）和功耗優化。 通過實際操作，您將掌握如何使用Vivado進行設計約束的設置，理解時序收斂的重要性，並學會如何分析和優化設計性能。 三、 實踐齣真知：在動手操作中提升技能 理論學習固然重要，但FPGA的精髓在於實踐。本書將秉持“實踐齣真知”的原則，提供大量動手實踐的機會，讓您在解決實際問題的過程中，鞏固知識，提升技能。 經典FPGA實驗：從簡單到復雜 我們將從最基礎的LED閃爍、按鍵控製等實驗開始，讓您快速體驗FPGA的“點亮”過程。 隨著內容的深入，我們將逐步引入更復雜的實驗，例如： 計數器與分頻器： 理解時鍾信號的處理和生成。 移位寄存器與狀態機： 構建簡單的控製邏輯和數據處理單元。 UART通信： 實現FPGA與PC之間的串行通信，為後續的係統集成打下基礎。 VGA顯示： 學習如何生成圖像信號，實現FPGA的圖形化輸齣。 SPI/I2C接口： 掌握與外部傳感器、存儲器等外設的通信協議。 每一個實驗都將包含詳細的設計思路、HDL代碼實現、Vivado工程的搭建步驟以及結果的驗證方法。 集成開發環境（IDE）的深度探索 除瞭Vivado的基本操作，本書還將帶領您探索更高級的工具功能，例如： 仿真（Simulation）： 學習如何使用Vivado Simulator或第三方仿真工具，對HDL代碼進行行為級和門級仿真，驗證設計的正確性，大大降低硬件調試的難度。 調試（Debugging）： 掌握ILA（Integrated Logic Analyzer）等硬件調試工具的使用，實時監測FPGA內部信號，快速定位和解決硬件問題。 IP核（IP Core）的應用： 瞭解Xilinx提供的豐富IP核庫，學習如何調用和配置預置的IP核，如DDR控製器、PCIe接口、DSP Slice等，極大地提高開發效率。 真實案例分析：拓展視野，激發靈感 本書還將選取一些Xilinx FPGA在實際應用中的經典案例進行剖析，例如： 高性能網絡設備中的流量處理。 嵌入式視覺係統中的圖像采集與處理。 機器學習推理加速中的並行計算。 通過這些案例，您將有機會瞭解Xilinx FPGA在不同領域的創新應用，拓展您的技術視野，並從中獲得啓發，思考如何將FPGA技術應用到您自己的項目中。 四、 打造您的專屬“芯”體驗 《芯動時光：Xilinx FPGA 奇妙之旅》旨在成為您 FPGA 學習道路上最可靠的夥伴。我們不僅僅提供技術知識，更希望引導您培養獨立解決問題的能力，激發您在數字設計領域的無限創意。 不止於“學會”，更在於“會學” 本書不拘泥於某一特定版本或型號的Xilinx FPGA，而是著重於傳遞通用的設計理念和方法論，讓您掌握的知識具備長久的生命力。 我們鼓勵讀者在學習過程中主動思考，積極嘗試，遇到問題不畏懼，通過查閱文檔、社區論壇等方式，最終找到解決方案。 從“工程師”到“創客”的蛻變 學習FPGA，不僅是掌握一項技術，更是開啓一種創新的思維模式。本書將鼓勵您將所學知識融會貫通，將抽象的邏輯轉化為解決實際問題的工具。 無論您是電子工程專業的學生，還是有誌於探索嵌入式係統、人工智能等前沿領域的開發者，《芯動時光》都將助您一臂之力，讓您在數字創新的道路上，邁齣堅實而自信的一步。 加入《芯動時光：Xilinx FPGA 奇妙之旅》，與我們一起，用智慧點亮“芯”世界，開啓您的FPGA奇妙之旅！

評分☆☆☆☆☆

作為一名多年在嵌入式領域摸爬滾打的工程師，轉戰FPGA領域是一個必然的趨勢，因為FPGA的靈活性和並行處理能力是傳統MCU無法比擬的。然而，FPGA的學習麯綫確實不容小覷，尤其是在Xilinx這個巨頭麵前，其龐大的生態係統和復雜的開發工具鏈總是讓人望而卻步。《勇敢的芯伴你玩轉Xilinx FPGA》這個書名，在我看來，帶著一種“破局”的意味。我期望這本書不僅僅是介紹Xilinx的開發流程，更重要的是，它能提供一種“思維方式”。我希望能看到作者如何將抽象的硬件描述語言（HDL）轉化為具體的硬件實現，如何理解時序約束對性能的影響，以及如何進行高效的邏輯綜閤和布局布綫。我特彆關注的是書中是否能提供一些關於“設計優化”的策略，比如如何提高時鍾頻率，如何減少資源占用，如何避免功耗過大等。此外，在當今的AI浪潮下，FPGA在加速計算方麵扮演著越來越重要的角色，我希望這本書能觸及到一些更高級的應用，比如如何利用FPGA實現一些基礎的DSP算法，或者如何將其應用於嵌入式視覺處理。如果書中能夠結閤一些實際項目，比如設計一個簡單的圖像采集和處理係統，或者實現一個高速數據接口，那將是極具價值的。我期待這本書能讓我擺脫“知其然不知其所以然”的狀態，真正做到“玩轉”Xilinx FPGA。

評分☆☆☆☆☆

我是一名對硬件開發充滿好奇心的學生，一直對FPGA的強大能力和無限可能性感到著迷，但又覺得FPGA的學習門檻很高。《勇敢的芯伴你玩轉Xilinx FPGA》的書名，像是給我注入瞭一劑強心針，它傳遞的是一種“有伴同行”的安心感，以及“輕鬆掌握”的積極信號。“玩轉”這個詞，更是點燃瞭我學習的熱情，讓我覺得FPGA不再是遙不可及的難題，而是一場可以享受的探索。我期望這本書能夠帶我走進Xilinx的FPGA世界，從最基礎的概念講起，比如什麼是邏輯門，什麼是組閤邏輯和時序邏輯，以及它們在FPGA中的實現方式。然後，我希望這本書能夠帶領我熟悉Xilinx的開發流程，包括選擇閤適的FPGA型號、使用Vivado進行項目設計、編寫Verilog或VHDL代碼、進行功能仿真和時序仿真，以及最終將設計下載到FPGA開發闆上。我尤其期待書中能夠包含一些趣味性強、易於上手的實驗項目，例如設計一個簡單的電子琴、實現一個貪吃蛇遊戲，或者製作一個簡單的數碼管時鍾。我希望這些項目能夠引導我逐步掌握FPGA設計的關鍵技術，並培養我的邏輯思維能力和問題解決能力。最終，我希望通過這本書，能夠讓我真正地感受到FPGA帶來的創造樂趣，並且能夠獨立地完成一些小型的FPGA項目。

評分☆☆☆☆☆

一直以來，對於FPGA的學習，我總感覺缺少一個清晰的脈絡和實操的指引。《勇敢的芯伴你玩轉Xilinx FPGA》這個書名，以一種充滿鼓勵和陪伴的姿態，觸動瞭我。“玩轉”這個詞，更是讓我看到瞭學習FPGA的樂趣所在，而非僅僅是枯燥的技術堆砌。我希望這本書能夠從零開始，為完全沒有FPGA基礎的讀者，搭建一個堅實的學習平颱。它應該會深入淺齣地介紹Xilinx FPGA的基本結構和工作原理，比如LUT、FF、BRAM等核心單元的功能，以及它們是如何構成整個芯片的。我非常期待書中能夠詳細講解Xilinx的開發套件，尤其是Vivado，如何進行工程的創建、HDL代碼的編寫、仿真、綜閤、實現以及比特流的生成。更重要的是，我希望能看到書中包含大量貼閤實際的例程，從最簡單的“Hello, World”（比如點亮LED）開始，逐步深入到更復雜的數字邏輯設計，如狀態機、移位寄存器、FIFO等。我希望這些例程能夠配以詳細的解釋，說明每一步操作的意義以及背後的硬件原理。此外，如果書中能夠指導我如何連接一些常用的外部接口，例如UART、SPI、I2C等，並給齣相應的FPGA設計，那將極大地提升我的實踐能力。我想要的是一種能夠讓我自己動手，獨立完成FPGA項目學習體驗。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計就透露著一種活力和親和力，那個Q版的芯（Xilinx的“芯”字拆開寓意）的形象，配色明亮，瞬間就抓住瞭我的眼球。作為一名剛踏入FPGA領域不久的學生，我對各種復雜的概念和工具感到有些畏懼，但這本書的書名“勇敢的芯伴你玩轉Xilinx FPGA”給瞭我極大的信心。它沒有用那種冷冰冰的技術術語堆砌，而是強調“玩轉”這個詞，讓我覺得學習FPGA可以是一件有趣且不那麼枯燥的事情。我期待這本書能夠以一種循序漸進的方式，從最基礎的原理講起，比如FPGA到底是什麼，它和傳統的微處理器有什麼區彆，為什麼我們需要它。然後，它應該會帶領我熟悉Xilinx的開發環境，比如Vivado，我聽說那是進行FPGA開發必不可少的工具，我希望它能清晰地介紹軟件的安裝、界麵布局、常用功能以及如何開始一個簡單的工程。再往後，我希望能看到一些基礎的HDL（硬件描述語言）的講解，例如Verilog或VHDL，如何用它們來描述邏輯電路，如何進行仿真驗證。當然，最吸引我的還是“玩轉”這個承諾，這意味著我希望這本書裏能有很多實際的例子，從簡單的LED閃爍，到更復雜的計數器、狀態機，甚至是一些基礎的通信接口的實現。這樣，我纔能真正地將學到的知識付諸實踐，而不是停留在理論層麵。這本書的齣現，對我來說就像是找到瞭一位耐心的嚮導，能夠帶領我在FPGA的海洋中自由航行。

評分☆☆☆☆☆

說實話，當我第一次看到《勇敢的芯伴你玩轉Xilinx FPGA》這個書名的時候，我腦子裏閃過的是“又一本堆砌技術手冊的書？”。畢竟，FPGA開發這個領域，很容易就變得晦澀難懂，充滿瞭各種參數、時序、約束。但讓我感到意外的是，這本書的排版和語言風格，似乎有意避開瞭那種枯燥的技術文檔的風格。封麵的卡通形象和“玩轉”這個詞，都暗示著一種輕鬆愉快的學習氛圍。我希望能從這本書中獲得的是一種“上手”的能力，而不是僅僅瞭解理論。比如，當我看到一個Xilinx的FPGA開發闆時，我希望能知道如何快速地讓它“動”起來，如何通過這本書提供的指導，實現一些基礎的硬件功能。我設想這本書會從最常見的Xilinx係列FPGA開始介紹，比如Artix-7或者Zynq係列，它們在業界有著廣泛的應用。然後，它應該會詳細講解如何將這些芯片集成到實際的開發闆上，如何連接外圍設備，以及最重要的，如何通過軟件實現對這些硬件的控製。我特彆希望書中能夠包含一些實際的“案例研究”，不僅僅是簡單的邏輯門電路，而是更貼近實際應用的場景，比如如何用FPGA實現一個簡單的數碼管顯示，或者如何進行GPIO的讀寫操作。當然，調試是FPGA開發中最讓人頭疼的部分，我希望這本書能夠分享一些實用的調試技巧和工具的使用方法，幫助我快速定位和解決問題。我期待這本書能讓我覺得，FPGA開發不再是遙不可及的，而是觸手可及的。