包郵 Xilinx FPGA原理與實踐—基於Vivado和Verilog HDL 十三五規劃教材書籍 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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店鋪： 蘭興達圖書專營店

齣版社： 機械工業

ISBN：9787111593348

商品編碼：27431305462

探索數字世界的脈搏：FPGA開發進階之路 您是否渴望深入理解現代數字電路設計的核心奧秘？是否希望掌握在瞬息萬變的電子技術浪潮中，構建高性能、高效率數字係統的關鍵技能？這本深入剖析FPGA（現場可編程門陣列）原理與實踐的著作，將為您開啓一扇通往數字世界深層結構的大門，引領您穿越理論的海洋，抵達實踐的彼岸。 本書並非簡單羅列技術名詞，而是旨在構建一個全麵、係統且富有邏輯的FPGA開發知識體係。我們將從最基礎的數字邏輯概念齣發，層層遞進，直至掌握前沿的設計方法與工具鏈。無論您是初涉FPGA領域的在校學生，還是希望提升技能的在職工程師，都能在這本書中找到契閤自身需求的深度與廣度。 核心原理：洞悉FPGA的靈魂 FPGA之所以能夠實現如此強大的靈活性與高性能，其背後蘊藏著精巧的硬件架構與高效的設計思想。本書將深入淺齣地解析FPGA的核心組成部分： 查找錶（LUT）與觸發器（Flip-Flop）： 剖析FPGA最基本的邏輯構建單元，理解它們如何組閤成任意邏輯功能，以及它們在時序邏輯中的關鍵作用。我們將詳細介紹不同規模LUT的性能特點，以及觸發器的類型及其在狀態機設計中的應用。 可編程互連網絡（Programmable Interconnect）： 這是FPGA實現“現場可編程”的關鍵所在。本書將詳細講解各種開關、布綫資源如何靈活地連接邏輯單元，以及這些連接方式對設計性能的影響。您將理解布綫延遲、擁塞等實際設計中經常遇到的問題，並學會如何通過優化設計來規避。 時鍾管理單元（Clock Management Tiles, CMTs）： 高性能數字係統離不開精確的時鍾。我們將深入探討PLL（鎖相環）和MMCM（多頻率時鍾管理器）的工作原理，學習如何生成穩定、低抖動的時鍾信號，以及如何實現多時鍾域的同步與異步處理，這是設計魯棒性的重要保障。 I/O接口與全局資源： 瞭解FPGA如何與外部世界交互，包括各種高速接口標準（如DDR、PCIe）的原理與基本配置。同時，也將介紹全局復位、全局使能等特殊資源，它們在大型設計中起著至關重要的作用。 HDL語言：驅動FPGA的語言 硬件描述語言（HDL）是錶達數字邏輯設計的通用語言，其中Verilog HDL因其簡潔高效而成為FPGA開發的主流選擇。本書將為您提供一個紮實的Verilog HDL學習路徑： 基礎語法與數據類型： 從最基本的門級電路描述，到行為級和結構級建模，您將逐步掌握Verilog HDL的語法精髓。我們將詳細講解各種數據類型（reg, wire, integer等）、運算符、過程塊（always, initial）以及模塊實例化。 組閤邏輯與時序邏輯設計： 理解HDL如何準確地描述組閤邏輯（如加法器、譯碼器）和時序邏輯（如觸發器、寄存器、狀態機）。我們將通過大量實例，演示如何使用if-else, case語句，以及如何設計同步和異步復位電路。 有限狀態機（FSM）設計： 狀態機是數字係統控製邏輯的核心。本書將係統性地講解 Moore 型和 Mealy 型狀態機的設計方法，包括狀態編碼、狀態轉移邏輯和輸齣邏輯的設計。您將學會如何從需求齣發，設計齣清晰、易於理解且高效的狀態機。 參數化設計與高級特性： 學習如何利用參數化（parameter）來增強代碼的可重用性和靈活性，使設計能夠適應不同的FPGA型號和需求。我們將探討生成器（generate）語句、任務（task）和函數（function）等高級特性，幫助您寫齣更優雅、更高效的代碼。 Vivado工具鏈：實現設計的利器 現代FPGA設計離不開強大的EDA（電子設計自動化）工具。Xilinx Vivado是業界領先的FPGA開發套件，本書將以Vivado為核心，帶領您完成整個設計流程： 項目創建與工程管理： 掌握Vivado的基本操作，包括創建新項目、添加源文件、設置約束文件（XDC）以及管理工程。 綜閤（Synthesis）： 理解綜閤的目標是將HDL代碼轉換成門級網錶。我們將深入講解綜閤過程中的關鍵選項，如目標器件、時鍾頻率、邏輯優化等，並指導您如何解讀綜閤報告，識彆潛在的設計問題。 實現（Implementation）： 實現過程包括布局（Placement）和布綫（Routing），即將門級網錶映射到FPGA的物理資源上。本書將詳細講解實現過程中的各個階段，包括時序收斂（Timing Closure）策略，如何分析時序報告，以及使用各種優化手段來滿足時序要求。 仿真（Simulation）： 仿真是在硬件實現前驗證設計邏輯正確性的重要環節。我們將介紹Vivado自帶的仿真器，以及如何編寫測試平颱（Testbench）來全麵測試您的設計。您將學會如何設置仿真環境，觀察信號波形，並定位邏輯錯誤。 比特流生成與下載： 掌握如何生成FPGA的配置文件（比特流），以及如何通過JTAG等接口將比特流下載到FPGA開發闆上進行硬件調試。 IP核的使用與定製： Vivado提供瞭豐富的IP核庫，可以快速實現常用功能（如DDR控製器、PCIe接口、AXI總綫接口等）。本書將指導您如何高效地查找、實例化和配置IP核，以及如何根據項目需求進行適度的定製。 實踐與進階：從理論到應用的飛躍 理論知識的掌握固然重要，但真正的能力在於將理論付諸實踐。本書將通過一係列精心設計的實驗，幫助您鞏固所學知識，並體驗FPGA開發的樂趣： 基礎實驗： LED閃爍、按鍵控製、數碼管顯示、UART通信等經典實驗，幫助您熟悉基本的HDL編碼和Vivado操作流程。 組閤邏輯設計實例： 實現各種算術運算器、優先級編碼器、多路選擇器等，加深對組閤邏輯建模的理解。 時序邏輯設計實例： 設計移位寄存器、計數器、移位寄存器序列發生器等，掌握時序邏輯設計的關鍵技巧。 狀態機設計實例： 設計交通燈控製器、簡易機的狀態控製等，熟練掌握狀態機的完整設計流程。 接口設計與通信： 實現SPI、I2C等常用外部接口通信，或者嘗試一些簡單的SDRAM讀寫操作，體驗FPGA與外部器件的交互。 高級設計方法： 探討流水綫（Pipelining）技術以提高吞吐量，以及如何使用AXI總綫協議進行片上係統（SoC）的互聯。 調試技巧與方法： 學習使用Vivado Logic Analyzer（ILA）等片上調試工具，實時監測FPGA內部信號，快速定位硬件問題。 展望未來：FPGA的無限可能 FPGA的應用領域極其廣泛，從通信、計算、工業控製到航空航天、人工智能，無處不在。本書的最後一章將帶領您展望FPGA技術的未來發展趨勢，包括： SoC與嵌入式係統： 瞭解FPGA如何與ARM等處理器集成，構建功能強大的片上係統。 高吞吐量計算（HPC）： 探索FPGA在加速科學計算、大數據處理和機器學習等領域的潛力。 定製化硬件加速： 理解FPGA如何為特定算法提供優化的硬件實現，實現超越通用處理器的性能。 新興應用領域： 簡要介紹FPGA在5G通信、自動駕駛、物聯網（IoT）等前沿技術中的應用。 這本著作的編寫，旨在為您構建一個堅實而全麵的FPGA開發知識體係。我們相信，通過係統學習和大量的實踐，您將能夠自信地駕馭FPGA技術，在數字創新的道路上不斷前行，設計齣更具競爭力、更具影響力的數字産品。準備好迎接這場激動人心的數字探索之旅吧！

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計簡潔大方，給我一種專業、可靠的感覺。我最期待的，是書中關於FPGA設計中的“性能優化”和“資源管理”的部分。隨著FPGA設計復雜度的不斷提高，如何高效地利用FPGA的資源，並在滿足時序要求的前提下，盡可能地提高設計性能，一直是工程師們麵臨的重要挑戰。 我希望書中能詳細講解如何通過閤理的Verilog代碼結構、精巧的狀態機設計、以及巧妙的時序控製來優化設計。同時，對於Vivado工具的使用，我也希望能夠學到一些高級的技巧，比如如何利用ILA（Integrated Logic Analyzer）進行在綫調試，如何使用CDC（Clock Domain Crossing）工具來處理多時鍾域問題，以及如何通過時序報告來定位瓶頸並進行優化。 另外，本書作為“十三五規劃教材”，其內容的先進性和實用性應該是有保證的。我尤其對書中可能涉及到的“可重用IP核設計與應用”部分充滿期待。如果書中能夠介紹如何設計通用的IP核，以及如何在Vivado環境中實例化和使用這些IP核，那將大大提升我的FPGA設計效率。 我對書中可能提供的“FPGA片上調試技術”也非常感興趣。在實際的項目中，FPGA的調試往往是最耗時、最棘手的環節。如果書中能提供一套係統性的調試方法論，並結閤Vivado的強大調試工具，幫助讀者快速定位和解決問題，那將非常有價值。 最後，我希望能從這本書中學習到一些“工程實踐”的經驗，比如如何在團隊協作中進行FPGA設計，如何進行版本控製，以及如何編寫清晰的設計文檔。這些軟技能同樣重要，能夠幫助我更快地成長為一名閤格的FPGA工程師。

評分☆☆☆☆☆

初次翻閱這本書，最吸引我的是其“原理與實踐”並重的定位。我希望書中能深入剖析FPGA的底層硬件架構，例如LUT（查找錶）、FF（觸發器）、RAM塊、DSP塊等基本邏輯單元的工作原理，以及它們是如何組閤成更復雜的邏輯功能的。理解這些基礎，對於寫齣高效、可綜閤的Verilog代碼至關重要。 我非常期待書中能詳細講解Verilog HDL的各種語法特性，並提供大量高質量的示例代碼。不僅僅是基礎的賦值、always塊、模塊實例化，我更希望看到對狀態機設計、時序控製、異步復位同步釋放等高級特性的深入闡述，以及如何在實際設計中避免潛在的問題，例如競爭冒險和亞穩態。 Vivado的開發流程也是我學習的重點。我希望書中能提供一個完整的Vivado使用指南，從項目創建、代碼編寫、仿真驗證，到邏輯綜閤、布局布綫、時序分析，再到最後的比特流生成和下載，能夠清晰地指導我完成整個FPGA開發周期。特彆是時序約束的設置和優化，這是確保FPGA穩定運行的關鍵，我希望書中能提供一些實用的技巧和案例。 此外，這本書的“實踐”部分，我希望能夠看到一些具有代錶性的FPGA應用案例。例如，一個簡單的數字信號處理模塊，一個通信接口的設計，或者一個基礎的嵌入式係統。通過這些實際案例，我能夠更好地將理論知識轉化為實際能力，並理解FPGA在不同領域的應用。 最後，我希望這本書能培養我的“工程思維”。除瞭技術細節，我還希望能夠學習到一些良好的設計習慣和調試方法，例如如何編寫可讀性強的代碼，如何進行模塊化設計，以及如何在遇到問題時，有條理地進行分析和解決。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本書，我的第一反應是它看起來很厚實，內容應該很豐富。我最關心的是書中對FPGA底層架構的解釋是否足夠深入。畢竟，FPGA的強大之處在於其可編程的邏輯單元和靈活的布綫資源，理解這些底層機製，對於寫齣高效、優化的Verilog代碼至關重要。我希望能看到對CLB、DSP Slice、BRAM等關鍵資源更細緻的剖析，以及它們是如何被綜閤工具映射到Verilog代碼中的。 在Verilog HDL方麵，我非常期待書中能詳細講解那些容易齣錯但又至關重要的概念，例如敏感列錶的寫法、阻塞賦值與非阻塞賦值的區彆、時序邏輯的狀態機設計原則，以及如何避免常見的時序問題，如競爭冒險和亞穩態。我希望書中提供的示例代碼能夠清晰易懂，並且覆蓋各種典型的設計場景，能夠讓我從中學習到良好的編碼風格和設計思路。 Vivado開發流程也是我非常關注的重點。作為Xilinx的主流開發環境，我希望能更深入地瞭解Vivado的各個模塊，包括RTL分析、綜閤、實現（布局布綫）以及仿真。特彆是時序約束的設置，這直接影響到FPGA能否穩定運行在目標頻率下。我希望書中能提供一些實用的約束技巧，以及如何通過Vivado的報告來分析和優化時序。 此外，一本好的FPGA教材，應該能夠引導讀者從簡單的設計逐步過渡到復雜的係統設計。我希望書中能有一些關於片上係統（SoC）設計的介紹，例如如何整閤CPU核、外設接口以及自定義邏輯模塊，構建一個完整的嵌入式係統。這對於我理解FPGA在現代電子産品中的應用非常有幫助。 最後，我非常看重書中是否能提供一些實際的工程案例，而不是僅僅停留在理論和簡單的demo。例如，一個簡單的ADC數據采集與處理係統，或者一個基礎的圖像識彆模塊。這樣的案例能讓我將書中所學的知識融會貫通，並更好地理解FPGA在實際項目中的應用價值。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本《包郵 Xilinx FPGA原理與實踐—基於Vivado和Verilog HDL 十三五規劃教材書籍》的時候，我本來是抱著學習FPGA入門的心態去的，想找一本係統介紹FPGA原理，並且能結閤實際操作的書籍。翻開目錄，看到“FPGA基本結構”、“Verilog HDL語法”、“時序邏輯設計”、“組閤邏輯設計”這些基礎章節，心想著這下總算有條清晰的學習路綫圖瞭。 我尤其期待的是書中關於“接口設計”和“片上係統（SoC）”的講解。現代FPGA的應用越來越廣泛，各種通信接口如SPI、I2C、UART，甚至是更高級的PCIe、DDR等，都是項目中經常遇到的。我希望這本書能深入淺齣地講解這些接口的工作原理，並給齣具體的Verilog實現示例。畢竟，理論知識固然重要，但能否將其轉化為可執行的代碼，纔是檢驗學習成果的關鍵。 另外，書名中提到瞭“Vivado”，這可是Xilinx當前主流的開發工具，我相信書中一定會有詳細的Vivado使用教程。從項目創建、代碼編寫、仿真調試，到綜閤、實現、生成比特流，最後下載到FPGA開發闆上的整個流程，我希望能得到清晰的指引。特彆是Vivado的一些高級功能，比如IP核的調用、時序約束的設置、功耗分析等等，如果能有詳細介紹，那簡直是錦上添花瞭。 最後，我一直在思考如何將FPGA的能力運用到更復雜的應用中，比如嵌入式係統和人工智能領域。這本書雖然是一本原理與實踐的書籍，但我希望它能在“實踐”的部分，能夠提供一些具有啓發性的案例，例如一個簡單的圖像處理模塊，或者一個基於FPGA的信號采集係統。這樣，我纔能更好地理解FPGA的強大之處，並將其應用到自己的學習和研究項目中。 當然，一本好的教材，除瞭理論知識和操作指導，更應該培養讀者的工程思維和解決問題的能力。我希望這本書能在講解每一個概念、每一個模塊時，都能考慮到實際應用中的常見問題和陷阱，並給齣相應的解決方案。比如，在講解時序時，如何避免亞穩態；在設計模塊時，如何提高代碼的可讀性和復用性；在調試時，如何快速定位和解決問題等等。這些經驗性的指導，往往比單純的理論知識更寶貴。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本書，我最關注的是它如何將FPGA的理論知識與實際操作緊密結閤起來。我希望書中能詳細講解FPGA的基本構成單元，例如查找錶（LUT）、觸發器（FF）、移位寄存器（SRL）、塊RAM（BRAM）和DSP Slice等，並解釋它們在Verilog代碼中是如何被映射和利用的。 在Verilog HDL方麵，我期待書中能提供足夠深入的講解，不僅僅是語法層麵，更重要的是設計思想。比如，如何設計高效的狀態機，如何處理跨時鍾域信號，如何進行有效的時序約束，以及如何編寫易於維護和重用的代碼。我希望書中提供的示例代碼能夠足夠經典，並且具有一定的代錶性。 Vivado作為Xilinx的主流開發工具，我希望這本書能提供詳盡的使用指導。從項目創建、代碼編輯、仿真調試，到綜閤、實現、時序分析，再到最後的比特流生成和下載，我希望能夠獲得一個完整、係統的學習路徑。尤其是Vivado中的一些高級功能，例如IP集成器、ILA（Integrated Logic Analyzer）的使用，如果能有詳細介紹，將非常有幫助。 另外，我一直在思考如何將FPGA的應用延伸到更廣泛的領域。我希望書中能在“實踐”部分，提供一些具有挑戰性的工程案例，例如一個基礎的數字信號處理係統，一個簡單的圖像采集與處理模塊，或者一個用於嵌入式係統的通信接口設計。這些案例能夠幫助我將學到的知識融會貫通，並激發我的創新思維。 最後，作為一本“十三五規劃教材”，我希望這本書的內容能夠緊跟行業發展的步伐，並包含一些前沿的FPGA技術和應用。同時，我也希望這本書能夠培養我的“工程素養”，例如良好的代碼風格、嚴謹的調試習慣和解決問題的能力，為我未來的職業發展打下堅實的基礎。