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374千字 字数
2019-11-01 发行日期
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主编推荐语

FPGA技术探索与实践，全面介绍Altera FPGA开发流程。

内容简介

本书由浅入深、由表及里，从FPGA技术的探索到资源的发现与利用，从硬件版图规划与设计到逻辑电路验证与实现，从模块化功能的研究与积累到系统集成的综合与Timingquest时序优化，系统、全面地介绍Altera FPGA的开发流程。本书的所有例程均经过千锤百炼，相关FPGA设计的资源均由笔者多年整理归纳，希望读者能够妥善利用。

目录

  • 封面
  • 作者简介
  • 版权页
  • 序一：夏老的激励
  • 第3版序：走在风口浪尖
  • 前言
  • 目录
  • 第一部分 FPGA基础理论
  • 第1章 浅谈FPGA技术、优势、学习途径
  • 1.1 FPGA的诞生、发展与未来
  • 1.1.1 FPGA的诞生
  • 1.1.2 FPGA的发展与未来
  • 1.1.3 博弈，在入门之前
  • 1.2 Altera FPGA介绍及其发展、应用
  • 1.2.1 Altera公司介绍
  • 1.2.2 Altera公司产品介绍
  • 1.2.3 Altera FPGA的开发平台
  • 1.2.4 Altera FPGA的动态与应用
  • 1.2.5 Altera FPGA的应用
  • 1.2.6 对比ARM与DSP，认清FPGA
  • 1.3 善用网络资源，不断总结自我
  • 第2章 MAX II CPLD/Cyclone IV FPGA PCB硬件设计
  • 2.1 浅谈PCB Layout
  • 2.2 MAX II CPLD核心电路设计
  • 2.2.1 MAX II CPLD背景及简介
  • 2.2.2 EPM240T100C5N设计需求研究分析
  • 2.2.3 EPM240T100C5N核心板原理图设计
  • 2.2.4 EPM240T100C5N核心板布局布线
  • 2.3 Cyclone IV FPGA核心电路设计
  • 2.3.1 Cyclone IV FPGA简介
  • 2.3.2 EP4CE15F12C8N设计需求研究分析
  • 2.3.3 Cyclone IV FPGA核心原理图设计
  • 2.3.4 FPGA核心板Layout注意事项
  • 2.4 FPGA/CPLD电路焊接、调试经验总结
  • 2.5 本书配套FPGA开发平台硬件介绍
  • 2.5.1 VIP_Board硬件资源介绍
  • 2.5.2 VIP_Board相关外设实物介绍
  • 第3章 QuartusII软件安装与VerilogHDL简介
  • 3.1 Quartus II软件安装
  • 3.1.1 写在前面的话
  • 3.1.2 Quartus II 18.0软件下载
  • 3.1.3 Quartus II 18.0软件安装
  • 3.1.4 USB Blaster下载器驱动程序的安装
  • 3.2 Verilog HDL设计
  • 3.2.1 Verilog HDL与VHDL的对比
  • 3.2.2 Verilog HDL的发展
  • 3.2.3 Verilog HDL的应用
  • 3.3 Testbench文件架构
  • 3.3.1 Testbench的介绍
  • 3.3.2 Testbench代码设计风格
  • 3.4 Quartus II工程目录定义约定
  • 第二部分 FPGA初级入门
  • 第4章 4位计数器的设计与仿真验证
  • 4.1 写在前面的话
  • 4.2 FPGA/CPLD开发流程
  • 4.3 基于Quartus II 18.0的4位计数器设计流程
  • 4.3.1 Quartus II工程的创建
  • 4.3.2 4位计数器的逻辑电路设计
  • 4.3.3 Quartus II编译流程与工程设置分析
  • 4.4 基于Modelsim-Intel 10.5b的4位计数器仿真验证流程
  • 4.4.1 关于FPGA设计的各种仿真概念分析
  • 4.4.2 Modelsim版本的简要介绍
  • 4.4.3 Modelsim工程的创建
  • 4.4.4 Testbench激励文件的编写
  • 4.4.5 Modelsim波形的仿真与分析
  • 4.5 设计思路的验证与总结
  • 第5章 LED驱动电路设计
  • 5.1 LED驱动电路设计方案1—入门
  • 5.1.1 LED驱动电路设计方案
  • 5.1.2 8位LED的自加显示实验
  • 5.2 LED驱动电路设计方案2—升级
  • 5.2.1 LED驱动电路设计方案
  • 5.2.2 74HC595驱动分析与实现
  • 5.3 8位LED跑马灯显示实验
  • 5.4 LED特效呼吸灯的设计
  • 5.4.1 PWM协议的基本介绍
  • 5.4.2 LED呼吸灯的设计
  • 第6章 独立按键与矩阵键盘的FPGA驱动电路实现
  • 6.1 按键及其工作模式介绍
  • 6.1.1 按键抖动原理分析
  • 6.1.2 硬件消抖动
  • 6.1.3 软件消抖动
  • 6.2 独立按键的FPGA驱动电路设计
  • 6.2.1 独立按键电路设计
  • 6.2.2 FSM状态机的Verilog HDL介绍
  • 6.2.3 FPGA按键驱动电路设计方案1
  • 6.2.4 FPGA按键驱动电路设计方案2
  • 6.3 矩阵键盘的FPGA驱动电路设计
  • 6.3.1 工作原理及电路设计
  • 6.3.2 FPGA矩阵键盘驱动电路设计
  • 第7章 “Hello World”的LCD1602显示驱动电路实现
  • 7.1 LCD1602介绍及硬件设计
  • 7.1.1 LCD1602字符液晶介绍
  • 7.1.2 LCD1602硬件电路设计
  • 7.1.3 LCD1602的时序及初始化分析
  • 7.2 LCD1602的FPGA驱动电路实现
  • 7.2.1 LCD1602的C语言实现方案
  • 7.2.2 LCD1602的Verilog HDL实现方案
  • 第8章 优化设计FPGA全局时钟管理模块
  • 8.1 异步复位，同步释放机制
  • 8.1.1 组合电路中的竞争—冒险
  • 8.1.2 时序电路中的竞争—冒险
  • 8.2 无PLL的全局时钟管理模块设计
  • 8.3 Quartus II IP核介绍及PLL的定制
  • 8.3.1 Quartus II IP核的介绍
  • 8.3.2 PLL IP核的定制与分析
  • 8.4 带PLL的全局时钟管理模块设计
  • 第9章 基于FPGA与MCU通信的SPI总线协议设计
  • 9.1 SPI总线协议介绍及硬件的设计
  • 9.1.1 SPI总线协议介绍
  • 9.1.2 STM8的硬件电路设计
  • 9.1.3 SPI总线协议时序分析
  • 9.2 SPI总线协议的通信实现
  • 9.2.1 STM8的SPI总线收发设计
  • 9.2.2 边沿检测电路的FPGA实现
  • 9.2.3 SPI通信的数据接收模块设计
  • 9.2.4 SPI通信的数据发送模块设计
  • 第10章 基于FPGA与PC通信的UART串口设计
  • 10.1 追根溯源解析串口通信
  • 10.1.1 串口通信简介
  • 10.1.2 串口波特率
  • 10.1.3 串口协议分析
  • 10.2 串口电路的设计
  • 10.2.1 TTL转RS-232电路的设计
  • 10.2.2 USB转UART电路的设计
  • 10.2.3 UART电路的调试
  • 10.3 细说真正的任意分频
  • 10.3.1 分频电路的重要性
  • 10.3.2 任意频率发生器的原理
  • 10.3.3 任意频率发生器的验证
  • 10.4 串口通信的硬件实现
  • 10.4.1 uart_receiver接收模块的设计
  • 10.4.2 uart_transfer发送模块的设计
  • 10.4.3 PC2FPGA UART联调测试
  • 第11章 基于FPGA的VGA驱动显示设计
  • 11.1 VGA接口、时序及驱动电路设计
  • 11.1.1 VGA接口介绍
  • 11.1.2 VGA时序分析
  • 11.1.3 RGB三原色模型
  • 11.1.4 VGA驱动电路设计
  • 11.2 VGA驱动的FPGA实现
  • 11.2.1 VGA驱动时序电路的设计
  • 11.2.2 任意分辨率的VGA显示控制器设计
  • 11.3 “Hello World”的VGA显示驱动实现
  • 11.3.1 “Hello World”字模的提取
  • 11.3.2 C2Mif软件的介绍与Mif文件的生成
  • 11.3.3 VGA字符显示的FPGA实现
  • 11.4 彩色图像的VGA显示驱动电路
  • 11.4.1 彩色图像显示的理论分析
  • 11.4.2 彩色图像的数据提取
  • 11.4.3 VGA彩色图像显示的FPGA实现
  • 第三部分 FPGA高级进阶
  • 第12章 基于SDRAM的VGA显示控制器的设计与实现
  • 12.1 跨时钟域数据交互
  • 12.2 SDRAM的介绍及其控制器的移植与优化
  • 12.2.1 SDRAM的特性及时序驱动介绍
  • 12.2.2 SDRAM的硬件驱动电路设计
  • 12.2.3 SDRAM控制器的移植与优化
  • 12.2.4 Sdram_Control_2Port的封装与协议制定
  • 12.3 基于SDRAM的VGA显示控制器的实现
  • 第13章 基于OV7725的摄像头视频图像采集系统
  • 13.1 系统框架设计思路分析
  • 13.1.1 系统框架分析
  • 13.1.2 算法的实现流程
  • 13.2 OV7725摄像头介绍与视频采集实现
  • 13.2.1 CMOS摄像头的简介
  • 13.2.2 OV7725的特性介绍及驱动电路设计
  • 13.2.3 OV7725 SCCB接口及寄存器介绍
  • 13.2.4 OV7725感光阵列与视频时序分析
  • 13.2.5 OV7725寄存器I2C初始化设计
  • 13.2.6 OV7725的视频采集模块设计
  • 13.3 OV7725视频图像显示的实现
  • 13.4 本章小结
  • 第14章 TimeQuest时序分析与实战演练
  • 14.1 写在前面的话
  • 14.2 保持裕量和建立裕量的深刻理解
  • 14.3 时钟约束—内对内模型
  • 14.3.1 内对内模型公式分析
  • 14.3.2 约束时钟及PLL
  • 14.4 output引脚约束—内对外模型
  • 14.4.1 内对外模型公式分析
  • 14.4.2 output引脚约束
  • 14.5 input引脚约束—外对内模型
  • 14.6 阶段性小总结
  • 14.7 约束异常
  • 14.7.1 Set Multicycle Path
  • 14.7.2 Set False Path
  • 14.8 决战SDRAM时序约束
  • 14.9 Altium Designer查看走线报表
  • 第四部分 FPGA终极修炼
  • 第15章 基于FPGA的硬件系统设计
  • 15.1 FPGA芯片选型
  • 15.2 FPGA的与众不同—PCB布局在设计原理图之前
  • 15.3 存储器的选型
  • 15.4 FPGA外围器件的选择与设计
  • 15.4.1 电阻
  • 15.4.2 电容
  • 15.4.3 磁珠
  • 15.4.4 熔丝
  • 15.5 基于核心板的系统设计
  • 15.6 基于低功耗系统的电源选型
  • 15.7 高速系统的PCB设计要点
  • 15.7.1 结构布局
  • 15.7.2 电路板的多层设计
  • 15.7.3 过孔设计要点
  • 15.7.4 防止串扰的布线原则
  • 15.7.5 差分线布线原则
  • 15.7.6 开关电源PCB设计要点
  • 15.8 本章小结
  • 第16章 FPGA与深度学习加速器
  • 16.1 引言
  • 16.2 AI兴起的背景与三要素
  • 16.3 深度学习背后的技术—AI计算平台发展现状
  • 16.3.1 算力需求的来源—深度学习中的训练与推断
  • 16.3.2 深度学习中的计算平台
  • 16.3.3 深度学习与FPGA
  • 16.4 深度学习的FPGA设计导向
  • 16.5 基于FPGA的深度学习加速器的优化要点
  • 16.5.1 流式处理与构架优化对数据复用率的提升
  • 16.5.2 CNN中的数据复用
  • 16.5.3 片上存储
  • 16.5.4 位宽压缩
  • 16.5.5 基于稀疏的模型压缩与计算架构
  • 16.6 CNN的FPGA加速器设计
  • 16.6.1 CNN中的基本算子
  • 16.6.2 CNN加速器中的卷积计算
  • 16.6.3 CNN加速器中的存储器优化
  • 16.6.4 CNN加速器中的非卷积运算单元
  • 16.6.5 CNN加速器的数据依赖与任务并行
  • 16.6.6 CNN加速器的设计——实例1
  • 16.6.7 CNN加速器的设计——实例2
  • 16.7 CNN设计思路的讨论
  • 本章小结
  • 本章参考文献
  • 缩略语对照表
  • 会议缩略语对照表
  • 符号对照表
  • 反侵权盗版声明
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出版方

电子工业出版社

电子工业出版社成立于1982年10月，是国务院独资、工信部直属的中央级科技与教育出版社，是专业的信息技术知识集成和服务提供商。经过三十多年的建设与发展，已成为一家以科技和教育出版、期刊、网络、行业支撑服务、数字出版、软件研发、软科学研究、职业培训和教育为核心业务的现代知识服务集团。出版物内容涵盖了电子信息技术的各个分支及工业技术、经济管理、科普与少儿、社科人文等领域，综合出版能力位居全国出版行业前列。