基于FPGA的嵌入式系统设计

出版者:西安电子科技大学出版社

作者:任爱锋

页数:356

出版时间:2004-1

价格:35.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787560614533

具体描述

《基于FPGA的嵌入式系统设计》(作者任爱锋、初秀琴、常存、孙肖子)共分为四篇。第一篇介绍Altera新型系列器件、EDA设计软件Quartos Ⅱ以及EDA设计中常用的第三方工具软件，本篇是学习后面各篇的基础。第二篇主要介绍基于FPGA的嵌入式软件设计，包括Quartus II的SOPC Builder系统级设计和Nios II集成开发环境。第三篇介绍IP核设计应用，包括基于Simulink环境的系统级设计软件DSP Builder、PCI编译器和FFT兆核函数。第四篇介绍Quartus II软件FPGA设计中的特殊技术，包括逻辑锁定LogicLock技术和用于硬件调试的Signal Tap II嵌入式逻辑分析仪。

《基于FPGA的嵌入式系统设计》内容丰富，取材新颖。本书是为相关专业工程技术人员设计和使用嵌入式系统而编写的，也可以作为高等院校电子类和通信类各专业本科生、研究生EDA课程的教材。

目录信息

概述 第一篇 Altera新型系列器件及Quartus Ⅱ软件第1章 Altera新型系列器件简介 1.1 MAx Ⅱ器件 1.2 Cyclone器件 1.3 Cyclone Ⅱ器件 1.4 S1xatix器件 1.5 S1xatix Ⅱ器件 1.6 Stratlx Gx系列 思考题第2章 Quartus Ⅱ开发软件 2.1 简介 2.1.1 图形用户界面设计流程 2.1.2 EDA工具设计流程 2.1.3 命令行设计流程 2.1.4 Quartus Ⅱ软件的主要设计特性 2.2 Quartlls Ⅱ软件安装 2.2.1 PC机系统配置 2.2.2 Quartus Ⅱ软件的安装 2.2.3 Quartus Ⅱ软件的授权 2.3 Quartus Ⅱ软件的设计过程 2.4 设计输入 2.4.1 创建工程 2.4.2 建立图形设计文件 2.4.3 建立文本编辑文件 2.4.4 建立存储器编辑文件 2.5 设计项目的编译 2.5.1 设计综合 2.5.2 Quartus Ⅱ编译器窗口 2.5.3 编译器选项设置 2.5.4 引脚分配 2.5.5 启动编译器 2.5.6 查看适配结果 2.6 设计项目的仿真验证 2.6.1 创建一个仿真波形文件 2.6.2 设计仿真 2.6.3 仿真结果分析 2.7 时序分析 2.7.1 时序分析基本参数 2.7.2 指定时序要求 2.7.3 完成时序分析 2.7.4 查看时序分析结果 2.8 器件编程 2.8.1 完成器件编程 2.8.2 编程硬件驱动安装 思考题与练习第3章 Quartus Ⅱ软件与第三方工具 3.1 ModelSim软件的使用 3.1.1 ModelSim软件的主要结构 3.1.2 ModelSim的简要使用方法 3.1.3 在ModelSim SE中指定Altera的仿真库 3.2 调用Synplify Pro综合工具设计流程 3.3 ModelSim、Synplify和Quartus Ⅱ结合使用的流程 3.4 HDL调试工具Debussy入门 3.4.1 Debussy简介 3.4.2 Debussy功能介绍 3.4.3 波形分析 3.4.4 原理图分析 3.4.5 FSM分析 3.4.6 设计调试实例 3.4.7 FSDB文件的产生 思考题 第二篇 Quartus Ⅱ的Nios Ⅱ开发过程第4章 SOPC Builder开发工具 4.1 简介 4.1.1 SOPC技术简介 4.1.2 SOPC Buildel简介 4.1.3 SOPC Buildel的功能特点 4.1.4 SOPC Buildel的优点 4.2 SOPC Builder设计流程 4.3 SOPC Builder用户界面 4.3.1 系统元件页 4.3.2 系统设置页 4.3.3 系统生成页 4.3.4 生成系统 4.3.5 SOPC Buildel菜单命令 思考题第5章 NiOS Ⅱ嵌入式处理器设计 5.1 Nios Ⅱ嵌入式处理器简介 5.1.1第一代Nios嵌入式处理器 5.1.2第二代Nios嵌入式处理器 5.1.3 可配置的软核嵌入式处理器的优势 5.2 Nios Ⅱ嵌入式处理器软、硬件开发流程简介 5.2.1 硬件开发流程 5.2.2 软件设计流程 5.3 Nios Ⅱ嵌入式处理器系统的开发 5.3.1 开发工具及开发板简介 5.3.2 Nios Ⅱ集成开发环境(IDE)简介 5.3.3 设计实例 5.4 Nios Ⅱ处理器外围接口 5.5 HAL系统库 5.5.1 简介 5.5.2 使用HAL开发程序 5.6 应用示例——电子钟 5.6.1 系统软、硬件需求分析 5.6.2 系统软件 思考题 第三篇 基于Quartus Ⅱ的IP核设计第6章 DSP Builder系统设计工具 6.1 DSP Builder安装 6.1.1 软件要求 6.1.2 DSP Buildel软件的安装 6.1.3 授权文件的安装 6.2 嵌入式DSP设计流程 6.2.1 DSP设计流程 6.2.2 DSP Builder设计流程 6.3 DSP Builder设计过程 6.3.1 创建Simulink设计模型 6.3.2 Simulink设计模型仿真 6.3.3 完成RTL级仿真 6.3.4 Simulink模型设计的综合与编译. 思考题第7章 PCI编译器及PCI兆核函数. 7.1 PCI编译器简介 7.2 PCI编译器的使用 7.2.1 系统要求 7.2.2 设计流程 7.2.3 获得并安装PCI编译器 7.2.4 PCI兆核函数设计应用 7.2.5 设计仿真 7.2.6 设计编译 7.2.7器件编程 7.2.8安装授权文件第8章 FFT兆核函数 8.1 FFI兆核函数简介 8.2 FFT兆核函数的应用 8.2.1 系统要求 8.2.2 下载并安装EFT 8.2.3 FFT兆核函数设计应用 8.2.4 设计仿真 8.2.5 设计编译 8.2.6 器件编程 8.2.7安装授权文件 8.3 FFT兆核函数规范 8.3.1 功能描述 8.3.2 FFT处理器引擎结构 8.3.3 I／O数据流结构 8.4 Atlantic接口 8.4.1 Atlantic接口功能描述 8.4.2 信号说明 第四篇 设计进阶第9章 LogicLock技术 9.1 LogicLock技术简介 9.2 LogicLock设计应用 9.2.1 建立LogicLock区域 9.2.2 指定LogicLock区域的逻辑内容 9.2.3 编译优化设计 9.2.4 导出LogicLock约束 9.2.5 导入LogicLock约束 思考题第10章 SignalTap Ⅱ嵌入式逻辑分析仪的使用 10.1 在设计中嵌入SignalTap Ⅱ逻辑分析仪 10.1.1 使用STP文件建立嵌入式逻辑分析仪 10.1.2 使用MegaWizard Plug-In Manager建立嵌入式逻辑分析仪 10.1.3 SignalTap Ⅱ分析器件编程 10.1.4 查看SignalTap Ⅱ采样数据 10.2 在SOPC Buildei中使用SignalTap Ⅱ逻辑分析仪 10.3 在DSP Builder中使用SignalTap Ⅱ逻辑分析仪 思考题参考文献
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用户评价

这本书的行文风格非常严谨，但又不失亲和力，简直是教科书级的典范。它像一位资深的行业专家在娓娓道来，用最精确的术语描述技术，同时用最生动的比喻来解释难懂的概念。我特别喜欢作者在介绍一些高级特性时，会先勾勒出传统方法的局限性，然后自然而然地引出FPGA解决方案的优势，这种对比的叙事方式，极大地增强了学习的内在驱动力。它不只是在罗列知识点，而是在构建一个完整的认知体系。我感觉自己不是在被动地接受信息，而是在主动地参与到一场深入的思维探索中。读完后，我对FPGA在高性能计算、实时信号处理等领域的应用有了更宏大、更清晰的认识，这本书无疑为我接下来的职业发展指明了重要的方向和方法论。

坦白说，我是一个比较挑剔的读者，尤其是在面对技术更新迭代如此之快的领域。这本书最让我感到惊喜的是其前瞻性和对新兴趋势的把握。它没有沉湎于过时的技术细节，而是将重点放在了那些具有长期生命力的核心设计思想上，同时也适度地引入了诸如SoC集成、高速接口设计等当前工业界急需的知识点。这种“立足经典，展望未来”的定位，让这本书的保质期大大延长。对于我这种需要不断更新知识库的工程师而言，这意味着我可以把它当作一本工具书长期保留，而不是用完即弃的快速消费品。此外，作者在处理复杂设计中的调试和验证策略时，提供了一套非常实用的方法论，这比单纯的几个调试技巧要高明得多，它教会我们如何构建一个健壮、可追溯的设计流程。

我对这本书的评价是：技术深度足够，应用广度惊人。我原本以为它会局限于某种特定的FPGA芯片或开发工具，但翻阅后发现，作者巧妙地构建了一个可以迁移的知识框架。它教会了我们“如何思考”一个嵌入式系统设计问题，而不是仅仅教我们“如何操作”某个特定工具。书中提到的从需求分析到硬件描述语言（HDL）的转换过程，再到后端的综合、布局布线，每一步都阐述了背后的设计哲学。这对我未来跨平台、跨代际的产品设计思维培养，有着不可估量的帮助。我尤其欣赏其中关于系统级优化和功耗管理的章节，这些是真正决定一个产品能否走向商业化的关键要素，很多入门级的教程往往会忽略这些“软性”但至关重要的技能点。这本书的价值，在于它培养的是系统架构师的潜力。

这本书简直是为我量身定做的！我一直对嵌入式系统设计抱有浓厚的兴趣，但苦于缺乏系统性的知识和实践经验，尤其是涉及到FPGA这种高性能硬件平台时，更是感到无从下手。这本书的出现，无疑为我打开了一扇新的大门。它的内容组织非常合理，从基础概念的讲解，到具体的设计流程，再到复杂的项目实践，层层递进，让人感觉每一步都是扎实的积累。特别是作者在讲解一些核心算法如何在FPGA上实现时，不仅给出了理论分析，还配有详尽的代码示例和仿真结果，这对于我们这些动手能力还不够强的初学者来说，简直是如获至宝。我特别欣赏它在强调理论与实践相结合这一点上的力度，让我在学习过程中，不再是死记硬背那些抽象的概念，而是能真正理解它们如何在硬件层面转化为高效的解决方案。这本书的深度和广度都拿捏得恰到好处，让人读起来既不感到晦涩难懂，又能体会到前沿技术的魅力。

拿到这本书，我首先被它的排版和图示所吸引。现在的技术书籍，很多都存在内容堆砌、图文不符的问题，但这本书在视觉呈现上做到了极高的水准。清晰的逻辑结构图、生动的信号流示意图，以及关键代码段的精美高亮处理，都极大地提升了阅读体验。我发现，很多我过去在其他资料中反复琢磨不透的模块交互、时序逻辑，通过书中的插图和详细的步骤解析，一下子就豁然开朗了。这种对细节的关注，体现了作者深厚的教学功底和对读者需求的深刻理解。对于一个追求效率的学习者来说，时间成本是非常宝贵的，这本书无疑是帮我节省了大量排查问题和理解复杂概念的时间。它不仅仅是一本技术手册，更像是一位经验丰富、耐心细致的导师，随时在我身边指导，确保我每一步都走得稳健。