Xilinx FPGA/CPLD设计手册 pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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页数:377

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出版时间:2011-6

价格:55.00元

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isbn号码:9787115246653

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FPGA
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数字电路
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具体描述

《Xilinx FPGA/CPLD设计手册(附盘)》，本书共14章，循序渐进地介绍了ISE 10.x中各种设计工具的基本操作方法。

深入探索：现代数字系统设计与前沿技术面向对象：本书旨在为电子工程、计算机科学、自动化等相关专业的学生、工程师、研发人员以及对嵌入式系统和可编程逻辑器件（PLD）有浓厚兴趣的读者提供一本全面、深入且极具实践指导意义的参考资料。特别适合已经具备基础数字电路知识，希望进一步掌握现代FPGA/CPLD设计流程、高级设计方法学以及系统级优化的专业人士。本书核心聚焦：本书将完全跳脱对特定厂商（如Xilinx）硬件手册的直接介绍，转而聚焦于通用的、跨平台的数字系统设计理论、先进的硬件描述语言（HDL）应用、综合与布局布线的高级策略，以及面向未来挑战的系统级设计方法。 --- 第一部分：数字系统设计基石与高级建模第一章：超越门级——现代设计抽象的层次本章将从最基础的逻辑门操作出发，系统地探讨如何运用更高级别的抽象来描述复杂的数字系统。重点分析算法级描述、RTL（寄存器传输级）设计规范的演进，并深入比较不同抽象层次在设计验证效率和硬件实现结果上的权衡。内容包括：状态机（FSM）的高效编码范式（如One-Hot, Gray Code编码的应用与选择），流水线设计在提升系统吞吐量中的核心作用，以及如何利用并行性原理进行系统划分。第二章：VHDL/Verilog/SystemVerilog的精妙运用不同于仅介绍基本语法，本章着重探讨高级HDL特性在解决复杂设计问题中的应用。并发与顺序执行的深入理解：精确区分`always`, `initial`, `assign`块在仿真和综合过程中的行为差异。高级结构化建模：介绍如何构建可重用、参数化的模块（Generics/Parameters），以及接口（Interfaces）在大型项目管理中的优势。时序控制的精确表达：详细讲解如何使用延迟、时钟沿敏感性列表来精确控制信号的同步行为，并探讨如何避免常见的竞争冒险（Race Condition）和锁存器（Latch）的意外产生。 SystemVerilog特性简介：介绍其在描述复杂验证环境（如覆盖率驱动验证）中的潜力，即便不用于目标FPGA的综合，其结构化能力对设计描述同样有借鉴意义。第三章：时序分析与约束管理——性能的基石本章是实现高性能数字逻辑的关键。我们将深入探讨时序收敛的物理基础和设计约束的准确性。时钟域交叉（CDC）的挑战与对策：详细分析跨时钟域信号传输的危害（亚稳态），重点讲解同步器（如双触发器同步器、FIFO结构）的可靠设计原则，并介绍异步FIFO的读写控制逻辑设计。静态时序分析（STA）原理：阐述建立时间（Setup Time）和保持时间（Hold Time）的计算模型，分析数据路径延迟、时钟偏差（Skew）和时钟到输出延迟（Clock-to-Output Delay）对系统频率的限制。约束文件的艺术：讲解如何编写精确的输入/输出延迟约束、多周期路径和伪路径的定义，以确保设计工具能准确地评估硬件性能。 --- 第二部分：架构设计与系统集成第四章：内存子系统与数据通路设计现代系统对数据吞吐量的要求极高，本章专注于高效的数据处理架构。高性能RAM/ROM的映射与优化：讨论如何在可编程逻辑阵列中有效利用片上分布式RAM（如查找表RAM）和嵌入式块RAM（BRAM）的特性，以及如何通过端口配置实现双口或伪双口访问。 DMA控制器基础：介绍直接内存访问（DMA）的工作原理，包括主机与外设之间的数据传输握手协议，以及如何设计一个简单的DMA请求/应答逻辑以解放处理器核心。流水线与并行处理单元的设计：探讨如何设计用于信号处理或数据过滤的深层流水线结构，以及如何在有限的资源内最大化数据并行度。第五章：系统级互连与总线协议本章关注如何在芯片内部和芯片之间实现高效可靠的通信。通用片上总线（On-Chip Bus）架构：分析如Wishbone、AXI-Lite等开放标准总线的结构，理解主设备（Master）、从设备（Slave）和仲裁器（Arbiter）的角色。仲裁机制的实现：详细设计优先级仲裁（固定优先级、轮询）和公平仲裁机制，并分析其在总线争用场景下的性能影响。接口协议栈的初步构建：探讨如何实现标准的串行通信协议（如SPI、I2C）的控制器逻辑，强调状态机驱动和时序的精确控制。第六章：软核处理器与嵌入式系统集成本章侧重于将可编程逻辑与嵌入式处理单元结合的实践。 RISC架构基础回顾：快速回顾精简指令集计算机的基本流水线结构，为理解软核处理器奠定基础。软核处理器集成挑战：讨论在PLD中实例化一个完整的RISC核时，如何处理指令缓存、数据缓存（若有）的接口，以及外部中断的向量化处理。外设驱动的硬件实现：实践如何为软核处理器设计自定义的、高效的硬件加速外设，并将其通过内存映射I/O（MMIO）的方式连接到处理器总线。 --- 第三部分：设计验证与优化方法学第七章：综合与布局布线的深入理解本章将揭示设计流程中“黑箱”部分的内部运作机制，帮助设计者编写出更易于工具优化的代码。综合的逻辑优化原理：分析逻辑门计数优化、逻辑资源共享、冗余逻辑删除等技术，以及如何通过设计风格引导综合器生成更紧凑的网表。布局布线对时序的影响：讨论资源分配（Resource Allocation）和布线拥塞（Congestion）如何直接影响路径延迟，以及如何通过设计分区和I/O限制来改善物理实现的结果。资源映射与功耗考量：探讨如何利用不同逻辑单元（如LUTs、Flip-Flops）的特性，结合时钟门控和电源管理技术来降低静态和动态功耗。第八章：功能正确性验证：从仿真到形式验证验证在现代设计中占据了绝大部分时间。本章提供强健的验证框架。基于测试平台的验证环境构建：详细讲解如何使用HDL编写激励生成器、响应检查器和参考模型，实现自检自复位（Self-Checking/Self-Resetting）的测试平台。覆盖率驱动验证（Coverage-Driven Verification）：引入代码覆盖率（结构覆盖率）和功能覆盖率的概念，指导读者如何通过系统化的测试来确保设计验证的完备性。形式验证概述：介绍等价性检查（Equivalence Checking）和模型检测（Model Checking）在确认设计逻辑等效性、排除特定错误状态方面的应用前景。第九章：面向未来的设计趋势与高层次综合本章展望数字设计领域的前沿技术。高层次综合（HLS）的原理与局限：介绍如何使用C/C++等高级语言来描述算法，并探讨HLS工具链如何将其转化为RTL代码，重点分析了HLS在数据并行和循环展开方面的自动化能力，以及在算法复杂性增加时的手动干预点。异构计算与加速器设计：讨论在CPU/GPU/FPGA混合架构中，如何设计高效的接口和数据流，以实现特定任务的硬件加速。设计知识产权（IP）的集成与保护：探讨在商业项目中如何安全地集成第三方IP，以及IP核的加壳（Encryption）和授权机制。 --- 本书以严谨的工程视角，系统性地梳理了数字逻辑设计从概念到实现的全生命周期管理，旨在培养读者独立分析复杂系统、高效解决时序瓶颈、并掌握下一代可编程硬件设计技能的综合能力。

作者简介

目录信息

读后感

评分☆☆☆☆☆

用户评价

评分☆☆☆☆☆

拿到这本书，我首先浏览了目录，感觉它在理论深度和实践广度上都做得比较到位。我一直认为，优秀的FPGA/CPLD设计书籍，不仅要讲清楚“是什么”，更要深入探讨“为什么”以及“怎么做”。从书籍的排版和文字风格来看，它似乎倾向于为读者提供清晰、准确且易于理解的解释，而不是仅仅堆砌晦涩难懂的专业术语。我特别关注的是书中对于一些常见设计误区和性能瓶颈的剖析。在实际开发过程中，我们常常会遇到一些难以捉摸的问题，比如时序违例、功耗过高、资源浪费等等。我希望这本书能够提供一些基于Xilinx器件特性的解决方案，以及一些调试和优化的经验，帮助我们更好地规避这些问题，提升设计质量。

评分☆☆☆☆☆

这本书的篇幅相当可观，初步浏览一下，感觉它涵盖了从入门到进阶的各个方面。我特别关注的是书中对于Xilinx开发工具链的使用指导。我知道，熟练掌握ISE或Vivado这类EDA工具是FPGA/CPLD设计的关键，而这些工具的功能强大且复杂，初学者往往会望而却步。我希望书中能提供清晰的步骤、直观的截图，以及一些隐藏的技巧，让我在面对复杂的设计流程时，能少走弯路，快速上手。尤其让我感到兴奋的是，书中似乎还涉及了各种高级设计技术的探讨。比如，在时序约束、功耗优化、调试方法等方面，我相信一定会有许多宝贵的经验分享。我期待着书中能够提供一些具体的案例分析，让我看到这些技术在实际项目中的应用场景，以及它们能够带来的显著效果。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对硬件设计充满热情的爱好者，我一直在寻找一本能够系统性地梳理Xilinx FPGA/CPLD设计流程的书籍。很多市面上流传的资料，往往零散且不成体系，这让我难以形成完整的认知。然而，从这本书的目录和部分章节的标题来看，它似乎有着严谨的逻辑结构，从基础概念到高级应用，一步步引导读者深入理解。我尤其看重书中对于设计方法的论述。在我看来，好的设计不仅仅是能够实现功能，更重要的是其效率、可维护性和可扩展性。我希望这本书能够分享一些业界认可的设计模式和最佳实践，例如如何进行模块化设计，如何有效地进行代码复用，以及如何编写易于理解和调试的HDL代码。

评分☆☆☆☆☆

对于我这样有一定FPGA/CPLD基础，但希望进一步提升设计能力的人来说，一本能够提供深入技术细节和实战技巧的书籍尤为重要。我注意到《Xilinx FPGA/CPLD设计手册》的标题就暗示了其专业性和实用性，这让我对书中可能包含的内容充满了期待。我尤其关注的是书中关于Xilinx特定IP核的应用讲解。Xilinx提供了丰富的IP核库，能够极大地加速开发进程，但如何正确地选择、配置和集成这些IP核，往往是影响项目成功率的关键。我希望书中能够提供详细的IP核使用指南，并结合实际项目案例，展示如何利用这些IP核解决实际工程问题。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本《Xilinx FPGA/CPLD设计手册》后，我满怀期待地翻开了它。书的封面设计简洁大气，一眼就能看出是专注于硬件设计的专业书籍，这让我对接下来的内容充满了好奇。虽然我之前已经接触过一些FPGA和CPLD的基础知识，但一直觉得理论与实践之间存在着一道鸿沟，很多时候在实际操作中会遇到瓶颈。因此，我特别希望这本书能够提供一些更深入、更实用的指导，帮助我理解Xilinx系列器件的独特之处，以及如何在实际项目中有效地运用它们。首先，我被书中详尽的架构介绍所吸引。它不仅仅是简单地罗列器件的型号和参数，而是深入剖析了Xilinx FPGA和CPLD的核心逻辑单元、可编程互连矩阵以及各类外设接口的设计理念。书中对这些底层架构的阐述，让我对FPGA/CPLD的内部工作原理有了更清晰的认识，仿佛打开了一扇通往硬件设计“魔法世界”的大门。

评分☆☆☆☆☆

最近花了几天时间学习了一下，基本的概念还是讲得比较清楚的。图文并茂，对照光盘里面带的程序进行一些练习，对时序约束等之前不太清楚的内容也有了一个基础的了解。有一些内容在实际的设计中并不会用到/关注，根据自己的需要学习相应的内容就好了。书对应的ISE版本是10.X，界面和14.7稍微有点区别，注意一下。光盘中程序的一些路径也需要对应修改。

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