深入浅出玩转FPGA的数据手册免费下载

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上传日期: 2020-11-13

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本书收集整理了作者在FPGA学习和实践中的经验点滴。书中既有日常的学习笔记,对一些常用设计技巧和方法进行深入探讨;也有很多生动的实例分析,这些实例大都是以特定的工程项目为依托,具有一定的借鉴价值;还有一些适合于初学者入门和进阶学习的实验例程;另外还给出了两个比较完整的DY工程,让读者从系统角度理解FPGA的开发流程。本书从工程实践出发,旨在引领读者学会如何在FPGA的开发设计过程中发现问题、分析问题并解决问题。

FPGA器件的应用是继单片机之后,当今嵌入式系统开发中最为热门的关键技术之一,在国内也有着很广泛的应用群体。对于很多还在高校里深造的学生,甚至一些从未接触过FPGA的硬件工程师们,都希望能够掌握这样一门新技术。相比而言,基于FPGA的开发设计与以往的软件或硬件开发有着很大的不同,Verilog或VHDL等硬件描述语言的使用也有着很多的技巧和方法。如何能够快速掌握这门技术呢?捷径是没有的,需要学习者多花时间和精力。从特权同学个人的学习经历来看,理论很重要,实践更重要。理论与实践结合过程中更是需要多思考多分析、多总结。在初学时,特权同学也曾买过市面上的FPGA/CPLD实验板,开始实践时也只是简单地学会了下载配置,对一些通用的外设玩得更娴熟而已。但是这还远远不够,在实例代码的学习过程中,特权同学对代码风格的重要性感受颇深。玩过这些板子,特权同学重新回归理论,开始大量地阅读Altera和Xilinx官方提供的Handbook和ApplicaTIonNote,从中更是领悟了很多的设计技巧和方法,也发现要真刀真枪地做一个FPGA项目也并非易事。在这期间,特权同学参与了不少小项目的设计工作,由于没有高人指点,花了很多时间和精力在琢磨,也算是走了不少弯路。但是很庆幸,功夫不负有心人,在一大堆英文资料和实际摸索中,一个个设计难点都迎刃而解。FPGA设计的精髓不仅是设计输人,那顶多不过是整个流程中最重要的一部分而已,如何对综合与布局布线结果进行优化、如何更有效地进行验证、如何达到时序收敛等问题都是至关重要的。FPGA开发很简单,又一点都不简单,还是那句话,设计者要用心去学习、去分析、去感悟、去总结。FPGA设计中也不该有绝对的对或错,具体问题具体分析才是最适用的方法本书收集整理了特权同学在FPGA学习和实践中的经验点滴。书中既有日常的学习笔记,对一些常用设计技巧和方法进行深入探讨;也有很多生动的实例分析,这些实例大都是以特定的工程项目为依托,具有一定的借鉴价值;还有一些适合于初学者入门和进阶学习的实验例程;另外还给出了两个比较像模像样的DY工程全书的内容可以分为三大块。第一部分到第四部分,主要是针对FPGA的开发流程,从基础知识入手,先介绍一些基本概念,然后针对开发流程中最重要的环节,从实践的角度带领读者逐步深人。第五部分和第六部分,以特权同学自己开发的实验板为基础,由浅入深地带领读者从人门到进阶完成一系列的实验,直至最后能够真枪实弹地完成两个工程。

20世纪80年代中期,FPGA初诞生时,逻辑资源相对匮乏,当时的FPGA主要就用于实现粘合逻辑、中等复杂度的状态机控制或者是一些复杂度不高的数据处理过去的设计师需要用一些54或者74系列的基本逻辑门进行数字系统的搭建,处理器的出现虽然大大改变了这一状况,但是对于一些用户希望自由扩展的个性化电路,有时还是很难离开这些基本逻辑门电路的。譬如迄今为止仍广为使用的51单片机,由于其位宽和引脚数量的局限性,设计者常常需要用很多锁存芯片或者选路芯片进行地址或者数据总线的控制与译码,这也使得一个功能简单的系统电路显得相当庞大。可编程器件的出现给系统小型化带来了福音,它能够兼容各种接口标准,内部逻辑的可编程性也给设计者的使用带来了更多灵活性。可以说,逻辑粘合是早期FPGA器件的一个主要功能,但是现在的FPGA动辄上万逻辑门,再让它做些简单的逻辑粘合就有些大材小用了,所以这方面的功能更多则由CPLD来替代了相信很多朋友都比较熟悉Altera的MAX700系列CPLD,特权同学也玩过,由于低电压、低功耗的大趋势,使得5V的FPGA/CPLD现在已经逐渐淡出了市场,不过Altera的这款5V器件还是能在市场上买到的,逻辑资源不多,频率也不高,适合做一些逻辑粘合(一般是纯组合逻辑)。

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