FPGA实战训练精粹

定　价：¥49.00

作　者：	张晋荣，章振栋，刘荣福
出版社：	清华大学出版社
丛编项：
标　签：	暂缺

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ISBN：	9787302518419	出版时间：	2019-01-01	包装：	平装
开本：	16开	页数：	224	字数：

内容简介

　　本书以实战开发为原则，先通过初级、中级、高级三个阶段的案例，让读者全面、深入、透彻地理解FPGA开发的原理以提高实际开发水平和项目实战能力，再通过FPGA高级综合设计对SG软件和HLS软件进行介绍，提供一种全新的FPGA编程方法。本书共分6章，涵盖的内容有FPGA简史、FPGA和其他器件的区别、FPGA相应开发软件的下载及安装方法、Verilog语言的语法、FPGA开发流程、呼吸灯设计与实现、流水灯设计与实现、按键控制LED设计与实现、自动售货机的设计与实现、串口通信设计与实现、VGA设计与实现、VGA显示图像、Sobel算子实现、VGA显示原理、DDR3和PCI-e的理论讲解与实践、SG软件和HLS软件。本书内容丰富，实例典型，实用性强，适合各个层次想要学习FPGA的人员阅读，尤其适合有一定FPGA基础且想进一步学习的开发人员阅读。

作者简介

　　张晋荣，河北工业大学研究生，在校期间参与多项河北省研究创新资助项目，发表多篇计算机研究和移动相关论文。研究生期间研究领域是Linux系统MD模块的raid源码部分和FPGA硬件算法部分。做过很多FPGA项目，如：DDR3接口，千兆以太网，HDMI，PCIE等。章振栋，西安电子科技大学研究生，熟练掌握VIVADO、HLS、SYSGEN及ZYNQ嵌入式系统的开发，获得多项专利，参与多项雷达信号算法研究和实时信号处理机研制（与多家研究所合作），研究生期间研究领域是多通道（MIMO）阵列雷达信号处理算法研究及其实时信号处理机的研制（ARM\FPGA\DSP）。完成过许多FPGA、ZYNQ项目，如DRAM接口控制（仲裁）器，DDR3接口，千兆以太网、SRIO\AURORA高速串行互联、PCIE、基于ZYNQ的通用雷达信号处理平台。

图书目录

目录

第1章 FPGA基本情况介绍   1
1.1 FPGA简史   1
1.1.1 FPGA与ASIC   1
1.1.2 FPGA与CPLD   4
1.1.3 Altera与Xilinx   5
1.1.4 Verilog与VHDL   6
1.2 FPGA芯片（Xilinx）介绍   8
1.2.1 FPGA的基本结构   8
1.2.2 软核、硬核及固核   12
1.2.3 7系列FPGA简介   13
1.3 FPGA的应用领域   17
1.3.1 机器学习   17
1.3.2 5G无线   19
1.3.3 嵌入式视觉   20
1.3.4 工业物联网   21
1.3.5 云计算   22
1.3.6 FPGA硬件加速平台   23
1.4 总结   23
第2章 FPGA设计基础知识   24
2.1 软件下载及安装   24
2.1.1 ISE下载及安装   24
2.1.2 ModelSim下载及安装   28
2.1.3 Vivado下载及安装   29
2.1.4 ISE关联ModelSim   32
2.1.5 Vivado关联ModelSim   36
2.1.6 UE（UltraEdit）的安装和配置   40
2.2 Verilog基本语法介绍   44
2.2.1 发展历史   44
2.2.2 语言设计思路   45
2.2.3 语言要素   46
2.2.4 数据类型   47
2.2.5 流程控制   50
2.2.6 语言描述方法   52
2.2.7 逻辑门级描述   56
2.2.8 晶体管级描述   57
2.2.9 逻辑综合编辑   58
2.2.10 可综合代码   58
2.2.11 不可综合结构类型   58
2.2.12 高级功能编辑   59
2.3 FPGA开发流程   60
2.3.1 设计流程   60
2.3.2 典型FPGA开发流程与注意事项   61
2.4 总结   63
第3章 FPGA初级设计   64
3.1 呼吸灯设计与实现   64
3.1.1 需求分析   64
3.1.2 流程   64
3.1.3 时序图   65
3.1.4 时序图寄存器分析   66
3.1.5 源码展示   67
3.1.6 仿真文件   68
3.1.7 仿真结果分析   69
3.1.8 约束文件   70
3.1.9 扩展训练   70
3.2 流水灯设计与实现   70
3.2.1 需求分析   70
3.2.2 流程   71
3.2.3 时序图   71
3.2.4 时序图寄存器分析   72
3.2.5 源码展示   73
3.2.6 仿真文件   74
3.2.7 仿真结果分析   74
3.2.8 扩展训练   75
3.3 按键控制LED设计与实现   75
3.3.1 需求分析   75
3.3.2 流程   75
3.3.3 时序图   75
3.3.4 时序图寄存器分析   76
3.3.5 源码展示   77
3.3.6 仿真文件   79
3.3.7 仿真结果分析   80
3.3.8 扩展训练   81
3.4 自动售货机设计与实现   81
3.4.1 需求分析   81
3.4.2 流程   81
3.4.3 时序图   82
3.4.4 时序图寄存器分析   84
3.4.5 源码展示   87
3.4.6 仿真文件   87
3.4.7 仿真结果分析   89
3.4.8 扩展训练   90
3.5 总结   90
第4章 FPGA中级设计   91
4.1 串口通信设计与实现   91
4.1.1 需求分析   91
4.1.2 UART协议简介   91
4.1.3 流程图   93
4.1.4 源码分析   94
4.1.5 仿真测试   97
4.2 VGA设计与实现   99
4.2.1 需求分析   99
4.2.2 VGA原理简介   99
4.2.3 源码展示分析   103
4.2.4 仿真结果分析   106
4.2.5 扩展训练   107
4.3 VGA显示图像   107
4.3.1 需求分析   107
4.3.2 流程   107
4.3.3 时序图   108
4.3.4 调用RAM模块IP核步骤   108
4.3.5 扩展训练   110
4.4 Sobel算子实现   110
4.4.1 需求分析   110
4.4.2 Sobel算子详解   110
4.4.3 Sobel算子流程   112
4.4.4 Sobel算子时序图   113
4.4.5 核心代码展示和分析   114
4.5 总结   120
第5章 FPGA高级设计   121
5.1 DDR3理论讲解和实践部分   121
5.1.1 DDR3工作流程   121
5.1.2 DDR3的一些基本概念   123
5.1.3 文档研读   128
5.1.4 DDR3的IP核测试   133
5.1.5 总结   139
5.2 PCI-e理论讲解和实践   139
5.2.1 理论讲解   139
5.2.2 扩展和未来方向   144
5.2.3 硬件协议摘要   144
5.2.4 RIFFA简介   147
5.2.5 RIFFA使用之FPGA端   150
5.2.6 RIFFA使用之PC端   157
5.3 总结   159
第6章 FPGA高级综合设计   160
6.1 System Generator介绍及安装   160
6.2 System Generator工具的基本使用方法   166
6.2.1 System Generator中的库   167
6.2.2 System Generator中的数据类型   174
6.2.3 System Generator自动代码生成   174
6.3 System Generator实例   175
6.3.1 FIR滤波器实例   176
6.3.2 FFT实例   193
6.3.3 数字正交解调（DDC）实例   199
6.4 HLS介绍及安装   211
6.5 HLS工具的基本使用方法   213
6.6 HLS实例——基于HLS的Sobel边缘检测   214
6.6.1 再次出现的Sobel算子   214
6.6.2 MATLAB仿真实现边缘检测   216
6.6.3 HLS实现图像边缘检测   216
6.7 总结   224