《系統級FPGA設計與套用》是2012年清華大學出版社出版的圖書，作者是王伶俐，周學功，王穎。該書主要講述了各種可程式技術和可程式器件的特點。
基本介紹
- 書名：系統級FPGA設計與套用
- 作者：王伶俐，周學功，王穎
- ISBN：9787302276913
- 定價：￥29.00
- 出版社：清華大學出版社
- 出版時間：2012-1-1
- 開本：16開
內容簡介,目錄,
內容簡介
《系統級fpga設計與套用》基於資訊時代的特徵和發展需求，分析並比較了各種可程式技術和可程式器件的特點，闡述了系統級fpga的優越性，並介紹可程式邏輯器件的基礎知識、基本原理和軟硬體協同設計方法。本書並不從已有的商用fpga器件和軟體工具的角度介紹系統級fpga的結構和套用技術，而是從可程式性這項核心技術出發，介紹了實現可程式性的底層硬體結構、設計數字電路所需要的eda算法和軟硬體協同設計技術，然後以商用fpga器件和軟體工具作為示例說明。這樣可以把握商用器件結構及其開發環境的技術途徑、發展趨勢以及與其他信息技術的融合與互動過程。
《系統級fpga設計與套用》共有7章。在第1章介紹數字信息技術平台後，第2章開始介紹與軟體可程式性相對的各種硬體可程式技術和可程式硬體資源結構。第3章從通用型cpu的編譯流程出發，介紹基於fpga的數字電路設計流程和邏輯綜合、工藝映射、布局布線、時序分析、基於jtag的線上分析技術等內容。第4章和第5章分別介紹基於系統級fpga的嵌入式系統的硬體和軟體設計方法，主要討論常見的微處理器、片上匯流排和自定義外設電路的設計方法和嵌入式系統軟體開發技術。第6章介紹基於fpga的可重構系統及其設計方法。第7章通過一個嵌入式系統設計實例對前面各章所學到的知識進行套用。本書附錄部分還提供了一些上機材料。
目錄
第1章數字信息技術平台
1.1數字資訊時代的發展需求
1.1.1資訊時代的來臨及其特徵
1.1.2信息的度量與變換處理
1.1.3半導體技術和數字積體電路的發展
1.1.4積體電路的現場可程式性需求
1.2存儲器和現場可程式性
1.3基於通用微處理器的信息處理技術
1.4DSP技術及其套用
1.5專用數字積體電路設計
1.6系統級FPGA計算平台的特點
1.7本書結構
習題
參考文獻
第2章系統級FPGA硬體結構
2.1PLD和FPGA的整體結構
2.1.1傳統PLD器件的單元結構
2.1.2數據通路與FPGA
2.2常用的硬體可程式技術
2.2.1配置數據和用戶數據的區別
2.2.2基於存儲的配置技術
2.3經典FPGA的硬體結構
2.3.1可程式邏輯單元
2.3.2可程式互連結構
2.3.3可程式IO單元
2.4系統級FPGA結構特點
2.4.1嵌入式存儲器
2.4.2嵌入式微處理器軟硬核比較
2.4.3嵌入式DSP模組
2.5可程式邏輯單元結構比較
習題
參考文獻
第3章基於FPGA的數字電路設計
3.1高級描述語言編譯和晶片版圖生成流程
3.1.1基於通用處理器的軟體編譯流程
3.1.2基於EDA工具的數字電路設計流程
3.2基於FPGA的數字電路設計流程
3.3基於LUT的FPGA工藝映射
3.3.1枚舉算法
3.3.2邏輯單元塊打包
3.3.3邏輯再綜合
3.4時序驅動的布局布線和物理綜合時序最佳化技術
3.4.1時序驅動布局與布線
3.4.2物理綜合技術
3.5時序分析
3.5.1動態時序仿真和靜態時序分析
3.5.2時序圖
3.5.3延時計算
3.5.4關鍵路徑
3.5.5建立時間和保持時間檢查與分析
3.6基於JTAG的線上分析技術
3.6.1JTAG基本結構和原理
3.6.2基於JTAG軟掃描鏈的線上分析方法
3.7ASIC和FPGA設計規範比較
習題
參考文獻
第4章基於FPGA的嵌入式系統硬體設計
4.1嵌入式系統及其FPGA實現
4.1.1FPGA在嵌入式系統中的套用
4.1.2FPGA在可程式片上系統設計中的套用
4.2嵌入式微處理器
4.2.1ARM
4.2.2PowerPC
4.2.3NiosⅡ
4.2.4MicroBlaze和PicoBlaze
4.3片上匯流排
4.3.1Avalon匯流排
4.3.2AMBA匯流排
4.3.3CoreConnect匯流排
4.3.4Wishbone匯流排
4.3.5四種片上匯流排的比較
4.4自定義外設電路的設計
4.4.1自定義外設的結構
4.4.2基於XilinxFPGA的外設接口設計實例
4.4.3基於AlteraFPGA的外設接口設計實例
4.5基於AlteraFPGA的嵌入式系統硬體設計
4.5.1SOPCBuilder簡介
4.5.2SOPCBuilder設計流程
4.6基於XilinxFPGA的嵌入式系統硬體設計
4.6.1PlatformStudio簡介
4.6.2PlatformStudio設計流程
習題
參考文獻
第5章基於FPGA的嵌入式系統軟體開發
5.1嵌入式系統軟體開發概述
5.2嵌入式系統軟體結構
5.3嵌入式系統軟體開發工具
5.4自定義外設驅動設計
5.4.1設備驅動程式的層次結構
5.4.2基於AlteraFPGA的外設驅動設計實例
5.4.3基於XilinxFPGA的外設驅動設計實例
5.5Altera與Xilinx的軟體設計工具
5.5.1AlteraNiosⅡIDE
5.5.2XilinxPlatformStudio和SDK
習題
參考文獻
