《FPGA實戰訓練精粹》是清華大學出版社於2019年出版的圖書，作者張晉榮 章振棟 劉榮福
基本介紹
- 書名：《FPGA實戰訓練精粹》
- 作者：張晉榮 章振棟 劉榮福
- ISBN：9787302518419
- 定價：49元
- 出版社：清華大學出版社
- 出版時間：2019.02.01
圖書簡介,圖書目錄,
圖書簡介
本書以實戰開發為原則，先通過初級、中級、高級三個階段的案例，讓讀者理解FPGA開發的原理以提高實際開發水平和項目實戰能力，再通過FPGA高級綜合設計對SG軟體和HLS軟體進行介紹，提供一種FPGA編程方法。
本書共分6章，涵蓋的內容有FPGA簡史、FPGA和其他器件的區別、FPGA相應開發軟體的下載及安裝方法、Verilog語言的語法、FPGA開發流程、呼吸燈設計與實現、流水燈設計與實現、按鍵控制LED設計與實現、自動售貨機的設計與實現、串口通信設計與實現、VGA設計與實現、VGA顯示圖像、Sobel運算元實現、VGA顯示原理、DDR3和PCI-e的理論講解與實踐、SG軟體和HLS軟體。
圖書目錄
第1章FPGA基本情況介紹 1
1.1FPGA簡史 1
1.1.1FPGA與ASIC 1
1.1.2FPGA與CPLD 4
1.1.3Altera與Xilinx 5
1.1.4Verilog與VHDL 6
1.2FPGA晶片（Xilinx）介紹 8
1.2.1FPGA的基本結構 8
1.2.2軟核、硬核及固核 12
1.2.37系列FPGA簡介 13
1.3FPGA的套用領域 17
1.3.1機器學習 17
1.3.25G無線 19
1.3.3嵌入式視覺 20
1.3.4工業物聯網 21
1.3.5雲計算 22
1.3.6FPGA硬體加速平台 23
1.4總結 23
第2章FPGA設計基礎知識 24
2.1軟體下載及安裝 24
2.1.1ISE下載及安裝 24
2.1.2ModelSim下載及安裝 28
2.1.3Vivado下載及安裝 29
2.1.4ISE關聯ModelSim 32
2.1.5Vivado關聯ModelSim 36
2.1.6UE（UltraEdit）的安裝和配置 40
2.2Verilog基本語法介紹 44
2.2.1發展歷史 44
2.2.2語言設計思路 45
2.2.3語言要素 46
2.2.4數據類型 47
2.2.5流程控制 50
2.2.6語言描述方法 52
2.2.7邏輯門級描述 56
2.2.8電晶體級描述 57
2.2.9邏輯綜合編輯 58
2.2.10可綜合代碼 58
2.2.11不可綜合結構類型 58
2.2.12高級功能編輯 59
2.3FPGA開發流程 60
2.3.1設計流程 60
2.3.2典型FPGA開發流程與注意事項 61
2.4總結 63
第3章FPGA初級設計 64
3.1呼吸燈設計與實現 64
3.1.1需求分析 64
3.1.2流程 64
3.1.3時序圖 65
3.1.4時序圖暫存器分析 66
3.1.5源碼展示 67
3.1.6仿真檔案 68
3.1.7仿真結果分析 69
3.1.8約束檔案 70
3.1.9擴展訓練 70
3.2流水燈設計與實現 70
3.2.1需求分析 70
3.2.2流程 71
3.2.3時序圖 71
3.2.4時序圖暫存器分析 72
3.2.5源碼展示 73
3.2.6仿真檔案 74
3.2.7仿真結果分析 74
3.2.8擴展訓練 75
3.3按鍵控制LED設計與實現 75
3.3.1需求分析 75
3.3.2流程 75
3.3.3時序圖 75
3.3.4時序圖暫存器分析 76
3.3.5源碼展示 77
3.3.6仿真檔案 79
3.3.7仿真結果分析 80
3.3.8擴展訓練 81
3.4自動售貨機設計與實現 81
3.4.1需求分析 81
3.4.2流程 81
3.4.3時序圖 82
3.4.4時序圖暫存器分析 84
3.4.5源碼展示 87
3.4.6仿真檔案 87
3.4.7仿真結果分析 89
3.4.8擴展訓練 90
3.5總結 90
第4章FPGA中級設計 91
4.1串口通信設計與實現 91
4.1.1需求分析 91
4.1.2UART協定簡介 91
4.1.3流程圖 93
4.1.4源碼分析 94
4.1.5仿真測試 97
4.2VGA設計與實現 99
4.2.1需求分析 99
4.2.2VGA原理簡介 99
4.2.3源碼展示分析 103
4.2.4仿真結果分析 106
4.2.5擴展訓練 107
4.3VGA顯示圖像 107
4.3.1需求分析 107
4.3.2流程 107
4.3.3時序圖 108
4.3.4調用RAM模組IP核步驟 108
4.3.5擴展訓練 110
4.4Sobel運算元實現 110
4.4.1需求分析 110
4.4.2Sobel運算元詳解 110
4.4.3Sobel運算元流程 112
4.4.4Sobel運算元時序圖 113
4.4.5核心代碼展示和分析 114
4.5總結 120
第5章FPGA高級設計 121
5.1DDR3理論講解和實踐部分 121
5.1.1DDR3工作流程 121
5.1.2DDR3的一些基本概念 123
5.1.3文檔研讀 128
5.1.4DDR3的IP核測試 133
5.1.5總結 139
5.2PCI-e理論講解和實踐 139
5.2.1理論講解 139
5.2.2擴展和未來方向 144
5.2.3硬體協定摘要 144
5.2.4RIFFA簡介 147
5.2.5RIFFA使用之FPGA端 150
5.2.6RIFFA使用之PC端 157
5.3總結 159
第6章FPGA高級綜合設計 160
6.1SystemGenerator介紹及安裝 160
6.2SystemGenerator工具的基本使用方法 166
6.2.1SystemGenerator中的庫 167
6.2.2SystemGenerator中的數據類型 174
6.2.3SystemGenerator自動代碼生成 174
6.3SystemGenerator實例 175
6.3.1FIR濾波器實例 176
6.3.2FFT實例 193
6.3.3數字正交解調（DDC）實例 199
6.4HLS介紹及安裝 211
6.5HLS工具的基本使用方法 213
6.6HLS實例——基於HLS的Sobel邊緣檢測 214
6.6.1再次出現的Sobel運算元 214
6.6.2MATLAB仿真實現邊緣檢測 216
6.6.3HLS實現圖像邊緣檢測 216
6.7總結 224
