嵌入式高速串行總綫技術——基於FPGA實現與應用 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

張峰 著

圖書標籤:

• FPGA
• 高速串行總綫
• 嵌入式係統
• 通信協議
• 硬件設計
• Verilog
• VHDL
• 信號完整性
• 數據傳輸
• 高速接口

店鋪： 藍墨水圖書專營店

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121302794

商品編碼：11010152964

開本：16開

齣版時間：2016-11-01

頁數：1

字數：1

基本信息

書名：校園生存規劃智慧叢書 成功進取的勵誌故事

定價：29.80元

作者：王語凡

齣版社：吉林文史齣版社

齣版日期：2014-01-01

ISBN：9787547216996

字數：

頁碼：

版次：5

裝幀：平裝

開本：12k

商品重量：0.4kg

編輯推薦

---

“瓶子不斷地摔碎，城堡不斷地垮塌，可是尼剋的信心沒有破碎，夢想沒有垮塌。經過半年的努力，尼剋終於用兩萬個瓶子建造齣瞭一座堅同的城堡，不怕風吹，不怕雨打。 陽光下，城堡熠熠生輝，吸引瞭遠遠近近的人來參觀。尼剋的城堡隨之廣為人知，尼剋也一舉成名。這時，尼剋的母親在傢門口擺攤賣起瞭各種小吃，生意十分火爆。收入增加瞭……”這是來自王語凡編著的《成功進取的勵誌故事（彩繪本暢銷版）》的節選部分。

內容提要

---

《成功進取的勵誌故事（彩繪本暢銷版）》以短 小精悍，意蘊雋永的中外勵誌故事，為青少年點上學 習途中的明燈，以剋服苦難、相信自己、改變自己、 承認失敗、逆嚮思維、敢於夢想、勇於行動七個章節 ，講述不同的成功進取勵誌故事，充滿睿智的哲理， 使廣大中小學生容易閱讀，也能打動心靈。
王語凡編著的《成功進取的勵誌故事（彩繪本暢 銷版）》這些故事包含有豐富的人生經驗和深刻的思 想內涵，由淺入深，用閃光的語言，精闢睿智，鞭闢 入裏，閃耀齣智慧的光芒和精神的力量，具有很強的 哲理性和啓迪性。而且故事沒有冗長的說教，而是用 富於啓發性的小故事傳達智慧和哲理的力量，以便更 好地在青少年學子中産生共鳴和啓迪。

目錄

---

作者介紹

---

文摘

---

序言

---

《嵌入式高速串行總綫技術——基於FPGA實現與應用》 第一部分：技術背景與發展趨勢 隨著信息技術的飛速發展，數據傳輸速率的要求也越來越高，傳統並行總綫技術因其綫路數量多、功耗大、抗乾擾能力差等缺點，已逐漸難以滿足現代高速數據傳輸的需求。在此背景下，高速串行總綫技術應運而生，並以前所未有的速度發展壯大。 串行總綫技術通過將並行數據流分割成串行比特流進行傳輸，大大減少瞭傳輸綫路的數量，降低瞭功耗和布綫復雜度。同時，通過差分信號、時鍾恢復、編碼技術等一係列先進手段，有效地解決瞭高速信號傳輸中的阻抗匹配、信號衰減、串擾等問題，實現瞭遠超並行總綫的傳輸速率和可靠性。 如今，高速串行總綫技術已廣泛應用於計算機、通信、消費電子、汽車電子、工業控製、醫療設備等眾多領域。從PCIe、USB、SATA、Ethernet到SerDes、MIPI、LVDS等，各種高速串行總綫標準層齣不窮，並且不斷嚮更高速度、更低功耗、更遠距離的方嚮發展。 FPGA（Field-Programmable Gate Array）作為一種高度靈活、可配置的硬件平颱，以其並行處理能力強、可重構性好、開發周期短等優勢，成為實現和驗證高速串行總綫技術的重要載體。通過FPGA，工程師可以根據具體的應用需求，靈活地設計和實現各種高速串行總綫接口，並進行高效的調試和驗證。 本書將深入探討嵌入式係統中的高速串行總綫技術，重點關注基於FPGA的實現方法與實際應用。本書旨在為讀者提供一個全麵、深入的知識體係，幫助讀者理解高速串行總綫技術的核心原理，掌握FPGA在其中扮演的關鍵角色，並能夠將其應用於實際的嵌入式係統設計中。 第二部分：高速串行總綫技術核心原理 本書將從最基礎的概念齣發，逐步深入到高速串行總綫技術的復雜細節，確保讀者能夠構建紮實的理論基礎。 串行傳輸基礎： 並行與串行傳輸的對比： 詳細分析兩種傳輸方式的優缺點，解釋為何串行傳輸成為當前的主流。 比特流的構成： 探討數據如何被分割、編碼，以及時鍾如何嵌入或獨立傳輸。 信號完整性關鍵要素： 深入講解阻抗匹配、反射、衰減、串擾、抖動等對高速信號傳輸的影響，以及對應的抑製方法。 差分信號傳輸： 差分信號的優勢： 闡述差分信號如何有效地抑製共模噪聲，提高信噪比。 信號耦閤與時域/頻域分析： 分析差分信號在傳輸過程中的行為。 實際應用中的差分對設計： 講解PCB布綫、連接器選擇等方麵的最佳實踐。 時鍾恢復（Clock and Data Recovery, CDR）： 時鍾同步的重要性： 解釋接收端如何精確地從接收到的數據流中提取時鍾信號。 常見的CDR技術： 詳細介紹PLL（鎖相環）、DLL（延遲鎖環）等工作原理。 CDR性能指標： 探討捕獲範圍、跟蹤精度、抖動容忍度等參數。 編碼與解碼技術： DC平衡： 解釋為何需要DC平衡，以及8b/10b、64b/66b等編碼方案的作用。 信道編碼： 探討前嚮糾錯（FEC）等技術在提高傳輸可靠性方麵的應用。 其他編碼策略： 介紹針對特定應用場景的編碼方式。 高速接口標準概覽： PCIe（Peripheral Component Interconnect Express）： 詳細介紹其分層結構、事務層、數據鏈路層、物理層，以及Lanes、Gen1/2/3/4/5等代際演進。 USB（Universal Serial Bus）： 講解USB 2.0、USB 3.x、USB4等不同版本的特性，以及Host、Device、Hub等角色。 SATA（Serial ATA）： 分析其在存儲設備連接中的應用，以及Gen1/2/3/4代際的速率提升。 Ethernet（以太網）： 覆蓋從10Mbps到100Gbps乃至更高速度的以太網標準，以及MAC層、PHY層的功能。 SerDes（Serializer/Deserializer）： 講解其作為高速串行接口核心組件的作用，以及在各種標準中的應用。 MIPI（Mobile Industry Processor Interface）： 介紹其在移動設備中的應用，如DSI、CSI、D-PHY、C-PHY等。 LVDS（Low-Voltage Differential Signaling）： 分析其在LCD顯示、攝像頭接口等領域的應用。 其他新興接口： 簡要介紹如NVMe over Fabrics, Thunderbolt等。 第三部分：基於FPGA的高速串行總綫實現 FPGA提供瞭極大的靈活性，使得在硬件層麵實現高速串行總綫成為可能。本部分將重點講解如何利用FPGA資源來構建高效的串行接口。 FPGA架構與高速接口資源： FPGA基本構成： CLBs, DSP Slices, Block RAMs, Routing Resources。 高速收發器（High-Speed Transceivers/SerDes Blocks）： 詳細介紹FPGA內部集成的專用硬件模塊，它們是實現高速串行傳輸的關鍵。講解其可配置的參數，如速率、預加重、均衡等。 IO資源： 講解不同封裝、不同電平標準的IO引腳如何適應高速信號的要求。 FPGA設計流程與工具鏈： HDL語言（Verilog/VHDL）： 講解如何使用HDL語言描述硬件邏輯。 綜閤（Synthesis）： 將HDL代碼轉換為門級網錶。 實現（Implementation）： 包括布局（Place）和布綫（Route），將網錶映射到FPGA的實際資源上。 時序約束與分析： 強調在高速設計中滿足時序要求的重要性，講解時序報告的解讀。 仿真與驗證： 詳細介紹行為級仿真、門級仿真，以及硬件仿真。 調試技術： 講解FPGA內部邏輯分析儀（ILA）等調試工具的使用。 IP核（Intellectual Property Cores）的應用： 預設計的IP核： 介紹FPGA廠商提供的成熟的串行接口IP核（如PCIe IP, Ethernet MAC IP, SerDes IP等）。 IP核的配置與集成： 講解如何根據項目需求配置IP核的參數，並將其集成到頂層設計中。 IP核的優勢： 顯著縮短開發周期，提高設計質量和可靠性。 高速SerDes的硬件實現細節： 發送端： 串行化、編碼、預加重、驅動器配置。 接收端： 低噪聲放大器（LNA）、時鍾和數據恢復（CDR）、均衡器（EQ）、解碼。 發送/接收數據路徑（TX/RX Data Path）： 詳細解析數據在FPGA內部高速收發器中的流動。 PCB布局布綫考慮： 阻抗控製： 講解PCB傳輸綫的阻抗匹配原理，以及如何實現精確的阻抗控製。 差分對布綫： 強調差分對的長度匹配、間距控製、屏蔽等。 去耦電容： 解釋其在提供瞬時電流和抑製電源噪聲中的作用。 連接器選擇： 介紹適閤高速信號的連接器類型。 EMC/EMI防護： 講解如何通過設計減少電磁輻射和提高抗乾擾能力。 低功耗設計策略： 時鍾門控、電源門控。 優化IP核配置。 選擇低功耗FPGA器件。 第四部分：嵌入式係統中的實際應用 本書將通過大量實際案例，展示高速串行總綫技術在不同嵌入式係統中的應用，幫助讀者理解技術落地的挑戰與機遇。 高性能計算與數據中心： 服務器互連： PCIe在CPU與GPU、NIC、SSD之間的應用。 網絡設備： 高速以太網接口在交換機、路由器中的應用。 存儲係統： SATA、SAS、NVMe SSD接口的實現。 通信基站與網絡設備： 光模塊接口： SerDes在光通信設備中的應用。 基帶信號處理： FPGA實現高速ADC/DAC數據接口。 前傳/中傳/迴傳網絡： 基於Ethernet、CPRI等協議的互聯。 消費電子産品： 高清視頻傳輸： MIPI DSI/CSI在智能手機、平闆電腦、VR/AR設備中的應用。 外設連接： USB在各種消費電子産品中的應用。 圖像傳感器接口： LVDS、MIPI CSI等。 汽車電子： 車載以太網： 在自動駕駛、信息娛樂係統中的應用。 攝像頭與雷達接口： MIPI、LVDS等。 CAN FD與LIN總綫： 傳統但仍在演進的車載總綫。 工業自動化與機器人： 實時控製係統： EtherCAT、Profinet等實時以太網協議的FPGA實現。 傳感器與執行器接口： RS485、LVDS等。 機器視覺： 高速圖像采集接口。 醫療設備： 醫學影像設備： 高速數據采集與傳輸。 病人監護係統： 傳感器接口與數據通信。 儀器儀錶： 高精度數據傳輸。 嵌入式係統設計挑戰與最佳實踐： 功耗與散熱管理。 可靠性與魯棒性設計。 接口的標準化與互通性。 軟件與硬件的協同設計。 可製造性與可測試性設計。 第五部分：未來發展與展望 本書最後將對高速串行總綫技術和FPGA在其中的角色進行前瞻性探討。 更高速度的演進： 展望PAM4、PAM6等高級調製技術，以及下一代SerDes接口標準。 更遠距離傳輸： 光互連、相乾光通信等技術的發展。 AIoT與邊緣計算： 對高速數據傳輸在這些新興領域的需求分析。 FPGA在高速接口設計中的趨勢： 更高的集成度、更強的 SerDes 性能、更智能的IP核。 軟件定義硬件（SDH）與可重構計算： FPGA在動態適應不同高速接口需求中的作用。 通過對本書內容的學習，讀者將能夠深入理解嵌入式高速串行總綫技術的方方麵麵，掌握利用FPGA進行高效實現的關鍵技術和方法，並能夠將所學知識應用於實際的嵌入式係統設計和開發中，應對未來技術挑戰，抓住技術發展機遇。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計就很有吸引力，那種冷峻的金屬質感和抽象的綫路圖交織在一起，讓人一眼就能感受到技術的力量和深度。我之所以對它産生興趣，是因為我最近在研究一些高性能的嵌入式係統，對其中數據傳輸的瓶頸問題感到很頭疼。雖然我對高速串行總綫並不陌生，但總覺得在實際應用中，理論和實踐之間總有一層難以逾越的鴻溝。這本書的書名明確點齣瞭“基於FPGA實現與應用”，這正是我迫切需要的。我希望它不僅僅是停留在理論的講解，更能提供一些具體的硬件實現思路，甚至是一些可以直接參考的代碼示例。畢竟，對於我們這些工程師來說，能夠動手實現並且解決實際問題纔是最重要的。我特彆關注書中有沒有詳細介紹FPGA在高速串行總綫接口設計中的注意事項，比如時序的約束、時鍾的同步、信號的完整性等等。這些細節往往決定瞭一個設計成敗的關鍵。如果書中能夠結閤一些實際的工程案例，分析其設計思路和遇到的挑戰，那將會非常有價值。我期待它能夠帶領我深入理解FPGA與高速串行總綫是如何完美結閤的，以及在各種復雜的嵌入式場景下，如何有效地利用這些技術來提升係統的整體性能。

評分☆☆☆☆☆

這本書的章節標題看起來非常專業，並且涵蓋瞭我非常感興趣的技術方嚮。我一直對如何實現高效的數據傳輸感到好奇，尤其是在嵌入式係統中，有限的資源和嚴苛的性能要求使得這一點更具挑戰性。我希望這本書能夠為我揭示嵌入式高速串行總綫技術的奧秘，並重點介紹如何利用FPGA這一強大的平颱來實現這些技術。我特彆關注書中是否能夠深入講解各種高速串行總綫協議的細節，比如它們在電氣特性、協議棧、以及錯誤檢測和糾正機製上的差異。在FPGA實現方麵，我非常希望看到一些具體的代碼示例，能夠展示如何使用Verilog或VHDL來實現高速串行接口，以及如何進行仿真和硬件調試。如果書中能夠包含一些關於不同FPGA廠商的高速串行收發器（SerDes）的使用指南，以及如何進行時序約束和優化，那就太完美瞭。我更期待書中能夠提供一些實際的應用案例，例如在通信設備、醫療儀器、或者工業自動化領域，如何成功地應用嵌入式高速串行總綫技術來解決實際問題。我希望能通過閱讀這本書，能夠掌握將理論知識轉化為實踐技能，並且能夠獨立完成高速串行接口的設計和實現。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和印刷質量給我留下瞭深刻的第一印象。紙張的觸感很好，文字清晰，圖錶也十分精美，這對於一本技術類書籍來說至關重要，能夠極大地提升閱讀體驗。我一直認為，一本好的技術書，不僅要有紮實的理論基礎，還要有清晰易懂的結構。我希望這本書在介紹嵌入式高速串行總綫技術時，能夠循序漸進，從基礎概念入手，逐步深入到復雜的實現細節。比如，對於不同類型的高速串行總綫，如PCIe、USB3.0、SATA等，它是否能夠清晰地闡述它們的優勢、劣勢以及適用的場景？在FPGA實現方麵，我最期待看到的是關於IP核的選擇與集成、硬件描述語言(HDL)的具體編碼風格、以及如何進行高效的仿真和驗證。這些都是開發過程中不可或缺的環節。如果書中能夠包含一些關於功耗優化、信號完整性分析工具的使用、以及在不同FPGA平颱上實現高速接口的經驗分享，那將是錦上添花。我希望能通過這本書，係統地學習如何設計和實現高性能的嵌入式係統，並且能夠掌握將理論知識轉化為實際産品的能力，從而在我的職業生涯中更進一步。

評分☆☆☆☆☆

這本書的書名非常精準地概括瞭我近期關注的技術領域。作為一名在嵌入式係統領域摸爬滾打多年的工程師，我深知高速串行總綫在現代高性能計算和數據采集係統中扮演著至關重要的角色。我對這本書的期待，更多地集中在它能否提供更深入、更前沿的視角。我希望它能夠不僅僅停留在對現有主流高速串行總綫技術的介紹，更能探討一些新興的技術趨勢，例如下一代PCIe的特性，或者更高效的SerDes設計方法。在FPGA實現方麵，我尤其關注那些能夠最大化FPGA性能的技巧，比如如何有效地利用FPGA的DSP資源進行信號處理，以及如何設計高效的AXI接口來與高速串行總綫進行通信。我希望書中能夠詳細介紹一些具體的FPGA設計案例，特彆是那些涉及到復雜數據流管理和實時性要求高的應用場景。例如，如何在FPGA中實現一個高性能的網絡接口，或者如何將高速ADC采集到的數據通過串行總綫高速傳輸到處理單元。如果書中還能涉及一些關於fpga高速設計中的功耗管理和散熱設計的問題，那將是更有價值的補充。我希望這本書能讓我對嵌入式高速串行總綫技術有一個全新的認識，並從中獲得一些啓發，能夠將這些技術應用到更復雜的創新項目中。

評分☆☆☆☆☆

我拿到這本書的時候，首先被它厚實的份量所吸引，這預示著裏麵蘊含著豐富的信息量。我是一名剛入行不久的嵌入式工程師，目前正在負責一個需要高速數據傳輸的項目，對於如何選擇閤適的串行總綫以及如何在FPGA上高效地實現感到有些迷茫。我特彆希望能在這本書中找到關於不同高速串行總綫協議的深入剖析，比如它們的物理層和協議層是如何工作的，以及它們各自的性能指標和特點。最吸引我的是“基於FPGA實現”這個部分，我希望它能提供一些具體的FPGA設計流程和技巧，包括如何利用FPGA的資源來加速數據處理，以及如何處理高速信號的匹配和隔離。我非常關注書中是否能提供一些實際的案例研究，例如將某種高速串行總綫集成到特定的嵌入式平颱上的完整過程，包括硬件選型、IP核配置、軟件驅動開發等方麵。如果書中還能涵蓋一些關於調試和優化的策略，比如如何定位高速接口的性能瓶頸，以及如何通過FPGA代碼的優化來提升傳輸速率和穩定性，那對我來說將是巨大的幫助。我渴望通過這本書，能夠建立起對嵌入式高速串行總綫技術的全麵認識，並掌握實際開發能力，從而更好地應對工作中的挑戰。