手把手教你学FPGA设计——基于大道至简的至简设计法 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

潘文明，易文兵 著

图书标签:

• FPGA
• 数字电路
• Verilog
• VHDL
• 可编程逻辑
• 硬件设计
• 嵌入式系统
• 实践教程
• 初学者
• 至简设计法

出版社： 北京航空航天大学出版社

ISBN：9787512424012

版次：1

商品编码：12097785

包装：平装

开本：16开

出版时间：2017-05-01

用纸：胶版纸

内容简介

　　手把手教你学FPGA设计——基于大道至简的至简设计法

　　本书介绍利用硬件描述语言(VerilogHDL)设计数字系统的方法,提出计数器、状态机、FIFO的三大架构,采用理论与实践相结合的方式,详细介绍各个架构的实现步骤———“八步法”,并配以相应的项目练习。在书的后半部分,介绍模块划分的基本方法,总结并提出了模块间的交互架构,在项目实践中给出了温度监控系统、边缘检测系统等综合性项目的模式。本书可作为高等院校电子工程类、自动控制类、计算机类等专业的教材,亦可供FPGA相关行业的爱好者和从业人员自学与参考。

目录

第一篇 模块设计
第1章 模块
1.1 模块结构
1.2 模块的三大架构概述
第2章 计数器架构
2.1 计数器架构八步法
2.1.1 计数器规则
2.1.2 第一步：明确功能
2.1.3 第二步：功能波形
2.1.4 第三步：计数结构
2.1.5 第四步：加1和结束条件
2.1.6 第五步：定义特殊点
2.1.7 第六步：完整性检查
2.1.8 第七步：计数器代码
2.1.9 第八步：功能代码
2.1.10 总结
2.2 计数器项目实践
2.2.1 PWM流水灯项目
2.2.2 UART接口项目
2.2.3 VGA接口项目
2.2.4 SCCB（IIC）接口项目
第3章 状态机架构
3.1 状态机架构八步法
3.1.1 状态机规则
3.1.2 第一步：明确功能
3.1.3 第二步：输出分析
3.1.4 第三步：状态合并
3.1.5 第四步：状态转移
3.1.6 第五步：转移条件
3.1.7 第六步：完整性检查
3.1.8 第七步：状态机代码
3.1.9 第八步：功能代码
3.1.10 总结
3.2 状态机项目实践
3.2.1 简易报文类型识别器项目
3.2.2 SPI接口项目
3.2.3 SDRAM接口项目
第4章 FIFO架构
4.1 FIFO架构八步法
4.1.1 概述
4.1.2 第一步：确认FIFO架构
4.1.3 第二步：读状态
4.1.4 第三步：读状态启动和结束条件
4.1.5 第四步：信息FIFO读清条件
4.1.6 第五步：生成FIFO的IP核
4.1.7 第六步：其他信号的产生条件
4.1.8 第七步：FIFO代码
4.1.9 第八步：其他信号代码
4.1.10 总结
4.2 FIFO项目实践
4.2.1 报文汇聚模块项目
4.2.2 以太网切包模块项目
4.2.3 UDP打包模块项目

第二篇 模块划分
第5章 模块划分核心知识
5.1 模块划分概述
5.1.1 模块划分原则
5.1.2 模块划分端口规范
5.2 模块划分过程
5.2.1 模块划分思路
5.2.2 模块的端口及模块之间的数据流向
第6章 模块划分常用架构及项目实践
6.1 直接交互架构
6.2 无缓存rdy交互架构
6.3 有缓存rdy交互架构
6.4 请求一应答交互架构
6.5 外设交互架构
6.6 模块划分项目实践
6.6.1 AT93C46的存储与读取项目
6.6.2 温度采集与显示项目
6.6.3 OV7670图像采集项目

第三篇 项目实践
第7章 基于FPGA的温度监控系统
7.1 背景介绍
7.2 项目要求
7.3 基本原理
7.3.1 PC端（串口调试助手）
7.3.2 温度传感器DSl8820
7.3.3 数码管显示
7.3.4 蜂鸣器
7.4 设计方案
7.5 FPGA设计实现
7.5.1 硬件
7.5.2 Verilog代码设计
7.6 功能仿真
7.7 板级调试
7.8 总结
第8章 基于FPGA的图像边缘检测系统
8.1 背景介绍
8.2 设计要求
8.3 基本原理
8.3.1 PLL
8.3.2 OV7670配置与采集
8.3.3 灰度转换
8.3.4 高斯滤波
8.3.5 Sobel边缘检测
8.3.6 乒乓操作
8.4 设计方案
8.5 FPGA设计实现
8.5.1 硬件
8.5.2 Verilog代码设计
8.6 功能仿真
8.7 板级调试
8.8 总结
参考文献

前言/序言

　　手把手教你学FPGA设计——基于大道至简的至简设计法

　　序随着微电子技术的发展,可编程门阵列(FPGA)技术已经成为信息产业最热门的技术之一,其应用范围遍及电子、通信、自动化、医疗、军事和航空航天等多个热门领域。在数字集成电路设计领域,前端验证工作通常依托FPGA,并由那些精通硬件构架的FPGA系统工程师来完成。因此,FPGA技术的设计和开发已成为当前发展迅速的朝阳行业之一。作者曾在华为海思、展讯通信等集成电路设计企业参与了FPGA大型项目的开发设计,近年来又在明德扬科技教育公司从事FPGA的教学培训,从而有机会深入研究和采用多种教学方法进行试验,以便把那些构成FPGA设计基础的知识模块和工具平台,变成FPGA学习者能够实际运用的方法,而更重要的是能够帮助学习者消化核心功能及其设计流程。于是,本书便应运而生,旨在为FPGA学习者提供一种FPGA的至简设计方法。与一些将FPGA设计的理论知识和软件工具作为叙述重点的教程不同,本书的重点不在于介绍FPGA设计“是什么”,而侧重于引导学习者“怎么做”。经过这样设计后的内容可以引起学习者浓厚的兴趣,并使学习者在短时间内快速掌握FPGA设计方法,正如诺贝尔文学奖获得者、法国作家AnatoleFrance的精辟格言:“教学的全部艺术就是唤醒年轻心灵的天然好奇心。”

　　黄君凯

　　2016年10月于广州暨南园

　　前言

　　随着我国工业智能化的发展,工业企业的个性化需求剧增。相应的,对FPGA/IC行业人才的需求,特别是高端人才的需求也随之剧增。然而,目前国内的FPGA/IC教育相对落后:高等院校缺乏项目经验丰富的教师;现有教材陈旧,无法跟上最新技术的发展;学习资料缺乏,大都重视软件操作示范,不重视设计理念传授等。这些客观因素使学生对FPGA/IC望而生畏,即使有大量学生立志学好FPGA/IC设计,但多数不得要领,最终放弃学习。由于失去了群众基础,导致国内缺乏高素质的FPGA人才,从而对我国工业智能化的发展产生了一定的影响。为了扩大FPGA/IC设计的群众基础,降低FPGA/IC设计的学习门槛,明德扬科技教育公司(简称明德扬)结合培训班、企业内训,以及多年国内顶尖企业的工作经验,研发出一套FPGA/IC设计流程———“至简设计法”。“至简设计法”是明德扬丰富项目经验的结晶,它将高级的设计技巧转化成几条规则,掌握了这些规则就相当于拥有多年的经验。“至简设计法”流程中的每一步都简单易操作,容易上手,便于掌握。掌握“至简设计法”,可以实现0仿真、0调试、一次成功的设计,极大地提高了工作效率。明德扬致力于打造“最简单、最实用、最高效”的FPGA/IC设计法,不遗余力地为普及FPGA/IC设计,提升客户竞争力,提高我国该行业整体的设计能力做贡献。很多同学在刚开始学习FPGA/IC设计时都会走弯路,下面是两位学员的学习经历与心得。学员一:“①买一本书,花大量的时间学习语法;②到网上搜一些资料,类似“大全”、“玩转”之类的速成之法;③买一个开发板,看代码、下载例程看现象。”学员一的情况具有普遍性,作为一个刚接触FPGA的初学者,这似乎是必经之路,很多学员在来明德扬学习之前就以这样的方式学了大约半年的时间。当然,这样的学习方法不是说学不好,而是很难学好,或者需花费很长的时间。以看书学习为例,可以说书是根源,学习任何知识都离不开书,书作为一个知识体系,要求全面、系统,但作为初学者就没有必要学得那么全面、系统了。很多学员在学Verilog时,就是拿一本书,仔仔细细地看,花费了不少时间,但效果却不理想。我们都知道,Verilog的很多语法是不能综合的,而这些语法也没有实际的电路与之对应,当然在具体的逻辑设计时也是不能用的,但书上并不会很明确地指出。再举一个例子,也是很多人都犯过的一个错误:以普通信号作为always的敏感信号列表。当我们这样写的时候,根本不会意识到这是错误的,因为书上就是这么教的。有经验的工程师都知道,对于Verilog语法,书上是一个全集,很多用法作为知识点是对的,但在实际应用中就是错误的。因此,太依赖书本的学习,反而会学得全而不好,还浪费时间。学员二:“一开学我立马就买了当时很多人推荐的某一品牌的一款开发板,但却不知道怎么学,上来就死抠代码,感觉好费劲啊!一方面我当时的基础确实很差,本科时候就没写过任何代码;另一方面看别人写的代码本来就费解,而卖家的视频也是蜻蜓点水一带而过,视频上提到的问题不是我的问题,我想解决的问题视频中又没说,反正我的困惑与卖家的视频就不在一个频道上,可能我的问题人家压根儿就觉得不是问题,因为我当时就是不折不扣的零基础。就这样,我混混沌沌地看了好多天代码,最终还是云里雾里。当时有人跟我讲过要去仿真看波形,而不是看代码,但是装什么软件,怎么装,软件怎么用,我一点都不知道。确实蛮痛苦的。”以上两位同学遇到的问题,相信大多数初学者也遇到过,也很受困扰。明德扬在培训学员的过程中发现了一个普遍存在的问题:不同的人,代码风格往往也是不一样的。而一套优秀的代码规范,对团队、企业有非常强的指导意义,可以给他人提供一个可读性强、便于维护纠错的环境,这可以大大提高团队、企业的工作效率。而市面上大多数FPGA教材往往并不重视代码规范,大篇幅的软件使用、语法知识和大量理论知识令初学者望而生畏,其实很多语法在实际工程中并没有机会用到。另外,很多FPGA书籍都会讲一个个独立的项目如何实现,以及针对不同项目的相应设计思路,但却缺少一套通用的设计方法,这样同学们最多只能学一个项目会一个项目,而不能举一反三。也正是因为如此,才有这本书创作的初衷。为了帮助更多的FPGA学习者更好地理解FPGA设计的精髓,提高学习效率,明德扬提出了“至简”的设计思想,并创作了这本书。大道至简与至简设计法“大道至简”出自老子的《道德经》:“万物之始,大道至简,衍化至繁。”大道至简是指大道理(基本原理、方法和规律)是极其简单的,简单到一两句话就能说明白,把复杂冗繁的表象层层剥离之后就是事物最本质的东西。所谓“真传一句话,假传万卷书”。一门技术一门学问,弄得很深奥是因为没有看穿实质,就像FPGA的学习,搞得很复杂是因为没有抓住代码的关键。1.大道至简,抓住根本大道理是极其简单的,简单到一两句话就能说明白。事情难就难在简单,简单不是敷衍了事,也不是单纯幼稚,而是最高级的智慧和成熟睿智的表现。

　　至简设计法是明德扬通过多年的教学经验找到的学习FPGA的关键和根本方法。FPGA学习既不能花大量时间在软件工具/语法上,也不能花精力在独立的知识点上,而应花费80%的时间在20%的核心功能上。什么是核心功能?至简设计中一个完整的设计流程就是核心功能。注意,这里说的是“设计”流程,而非项目流程。市面上的FPGA设计教程大部分讲的都是项目流程,即介绍功能→新建项目→加入设计文件→编译工程→配置引脚→上板。这些流程都是介绍软件是怎么用的,而最重要的———设计文件是如何设计的,都没有详细介绍。至简设计法的设计流程,讲的是实现一个功能的过程,是将功能转化成代码的过程。不仅简单的UART/SPI/VAG/IIC/摄像头采集,甚至复杂的边缘检测/SDRAM接口/软件无线电等,都可以采用这个设计流程将功能转化成代码。2.大道至简,衍化至繁大道至简是一种哲学,无论是做人还是做事它都会给人以指导。在当今这个大千世界中,我们要学会把复杂变成简单,用智慧创造“简单”,在变迁中不断地升华。至简设计法是先将复杂的模块划分成简单的模块,再用模块设计流程设计出来。FPGA学习的过程,就是不断地将复杂的模块,划分成简单模块,再用至简设计法设计的过程。不断地重复这个过程,像搭积木一样一层层地堆砌,最终就能通过简单的规则做出复杂的设计。3.大道至简,凝聚智慧大道至简,经过整合创新,跳出原来的框框,去粗取精,抓住关键和根本,挥动奥卡姆剃刀,剔除无效的、可有可无的、非本质的东西,提炼出精华。至简设计法,看似简单的几个规则,然而总结归纳出这些规则,却需要相当大的智慧:必须要有众多领域的项目经验,才能获知各领域的设计需求和要点;必须要有丰富的工作经验,才能拥有高超的设计技巧;必须要有丰富的教学经验,明白学习的难点和重点,明白学生思考的方式,才能将高超的设计技巧转成可学习和操作的流程;必须要有很大的智慧,不断地归纳和总结,才能将这些流程和步骤变得简单易用。至简设计法,是结合以上要点,经过明德扬多年探索的智慧结晶。在此,我希望与更多FPGA学习者分享,让更多的人应用此设计方法,在FPGA设计学习和做实际项目中得心应手,为推进国家产业智能化发展贡献绵薄之力。

　　本书共8章,分为三篇,其中每篇对应的章和具体内容介绍如下:第一篇包括第1~4章,主要介绍FPGA设计核心———模块。本书提出把模块分为三大类型,即计数器架构、状态机架构及FIFO架构,并配有项目设计练习。第二篇包括第5、6章,主要介绍模块的由来———模块划分。本书总结了两大类常见的模块划分应用场合,即FPGA内部模块之间的交互和FPGA与外设的交互,并配有实践练习。第三篇包括第7、8章,主要介绍基于OV7670的图像采集,以及基于SDRAM的VGA显示控制器。应用前两篇提到的三大架构及模块划分来完成这个工程,进一步深化对前面内容的理解。本书特点1.注重设计思路本书重点讲项目实现的整体思路,而并非讲某一具体项目的实现。2.设计理念本书提出了“至简”的设计理念,一次只考虑一个问题。3.优秀的代码风格及规范本书提供的代码风格统一,代码的规范是资深从业人员从多年工作经验中总结、提练,并结合明德扬就业培训班培训成果所得到的。优秀的代码风格对团队、企业都有非常大的指导意义。

　　4.注重实践本书选择以案例的形式进行编写,所有方法均用例子阐述,并配有丰富的项目实践练习。5.不罗列知识点坚持项目中遇到什么问题就解决(讲解)什么问题,避免罗列知识点,让FPGA学习者集中精力学习FPGA设计的核心。如何学习本书至简设计法的目的,是对程序编写工作中易出现的混乱状态进行规范化,以达到简便、有序、快捷的效果。本书通过例题引出概念,并详举大量实际案例进行分析、对比,帮助读者理解至简设计法的设计思想,清晰直观地学习和掌握该方法。此外,作者对于“二八定律”在FPGA设计方面的应用有独到见解:采取“权值阶梯模式”,即强调核心功能的学习、巩固和使用,以及一般功能在实际中边做边学的模式,来达到在最短的时间能独立完成项目的效果。另外,希望读者在完成项目时,先根据功能要求自己试着构思、编写代码,再与给出的思路、代码相比较,这样读者才能深刻理解至简设计法,并把这套设计思想真正运用到实践中去。从明德扬就业培训班的培训成果来看,只要耐心学完整套设计思想,就能独立完成项目设计。设计者拿到一个新项目,知道从哪里下手,且编写的代码可综合,逻辑缜密,在设计过程中对逻辑变化考虑周全,就可在短时间内调试成功并上板实现。本书虽然没有语法篇,但通篇用到的语法都是比较简单、常用的,有一定Verilog基础的读者读起来必定毫无障碍,而初学者也不必担心看不懂,明德扬会推出配套视频,介绍用到的语法知识点。另外,软件使用篇也包括在配套视频中,主要包括QuartusII,Modelsim,Gvim的使用。本书可作为高等院校电子工程类、自动控制类、计算机类等专业的教材,亦可供FPGA相关行业的爱好者和从业人员自学与参考。感谢参与本书部分内容编写及在编写过程中提供宝贵建议的黄君凯、崔苗、李国庆和陈泽熹。还要感谢北京航空航天大学出版社的编辑老师们,在他们的大力支持和帮助下本书才得以与广大读者见面。由于作者水平有限,难免存在错误和遗漏之处,恳请各位读者批评指正。同时,也欢迎大家就FPGA开发相关技术与作者交流,联系邮箱:book@mdyedu.com。配套视频、开发板购买地址以及例程源码和相关资料下载地址:http://www.mdyedu.com/。潘文明易文兵2016年12月于深圳明德扬科技教育有限公司

《FPGA设计之道：以简驭繁的工程实践》 内容简介 本书旨在为广大FPGA（Field-Programmable Gate Array）设计初学者及进阶者提供一条清晰、高效的学习路径，帮助读者掌握FPGA设计的核心理念与实用技巧。本书并非简单罗列枯燥的理论知识，而是通过强调“大道至简”的设计哲学，引导读者构建一种“以简驭繁”的工程思维模式。我们将深入剖析FPGA工作的底层逻辑，从硬件描述语言（HDL）的语法精髓入手，逐步引导读者掌握如何将复杂的系统需求分解为清晰、模块化的设计单元，并最终高效地映射到FPGA硬件上。 核心理念：大道至简，化繁为简 在FPGA设计的广阔领域，我们常常会面对错综复杂的逻辑功能和庞大的设计规模。本书的核心理念在于，任何复杂的系统都可以通过对基本元素的深刻理解和巧妙的组合来实现。我们将摒弃那些“唯快不破”或“细节至上”的思维误区，转而强调一种“全局观”和“结构化”的设计方法。通过化繁为简，我们能够更有效地管理设计复杂度，提高代码的可读性、可维护性和可重用性，从而显著提升整体的设计效率和最终产品的稳定性。 第一部分：FPGA设计基础与硬件画像 在开始任何实际设计之前，理解FPGA的本质至关重要。本部分将带领读者深入了解FPGA的内部架构，包括其基本构建模块——查找表（LUT）、触发器（Flip-Flop）、分布式RAM/ROM以及DSP Slice等。我们将揭示这些硬件单元如何协同工作，构筑起数字逻辑电路的基石。 FPGA的诞生与演进： 简述FPGA的发展历程，理解其为何能在现代电子工程中占据重要地位。 FPGA的内部架构深度解析： 可编程逻辑块（CLB/LAB）： 详细讲解CLB/LAB的内部结构，尤其是查找表（LUT）的工作原理，以及如何通过配置LUT实现任意组合逻辑。 可编程互连网络（Interconnect Network）： 阐述FPGA内部信号路由的机制，理解布线资源的分配与优化对设计时序的影响。 专用硬核模块： 介绍DSP Slice、Block RAM（BRAM）、PLL/MMCM等专用硬核资源，以及如何高效利用它们来加速运算和处理数据。 I/O接口： 讲解FPGA的输入/输出接口标准，包括电压、时序要求等，为后续的接口设计奠定基础。 数字逻辑基础回顾与FPGA视角： 简要回顾组合逻辑和时序逻辑的基本概念，并从FPGA硬件的角度重新审视这些概念，理解它们在FPGA中的具体实现方式。 第二部分：硬件描述语言（HDL）的精髓 Verilog或VHDL是FPGA设计的核心工具。本书将聚焦于HDL的实用性，强调如何用简洁、清晰的代码来描述硬件行为，而不是拘泥于语言的表面语法。我们将区分“综合”与“仿真”，理解HDL代码在不同阶段的含义，以及如何编写易于工具链理解和综合的代码。 HDL语言选择与入门： 简要介绍Verilog和VHDL，帮助读者选择适合自己的入门语言，并快速掌握基本语法。 数据类型与运算符： 讲解HDL中常用的数据类型（reg, wire, integer等）以及位运算符、逻辑运算符、算术运算符等，理解它们在硬件描述中的作用。 结构化与行为化描述： 结构化描述： 学习如何通过实例化组件来描述硬件，例如用门级描述构建电路，理解其优缺点。 行为化描述： 重点讲解如何使用`always`块、`assign`语句等来描述电路的行为，这是实现“大道至简”的关键。 关键HDL语句与模块化设计： `assign`语句： 掌握其在组合逻辑描述中的应用。 `always`块： 深入理解`always @()`（组合逻辑）和`always @(posedge clk)`（时序逻辑）的编写规范，这是FPGA设计的核心。 `if-else`、`case`语句： 学习如何在HDL中条件化地描述逻辑，并注意综合器如何将其映射到硬件。 `for`循环与`generate`语句： 了解如何通过参数化和循环生成大量相似的逻辑单元，提高代码的复用性。 端口映射与模块实例化： 学习如何通过模块的端口来连接不同的逻辑单元，构建层次化的设计结构。 时序逻辑设计： 深入讲解触发器、寄存器、移位寄存器、计数器的HDL实现，强调时钟域、复位信号的处理。 组合逻辑设计： 学习如何实现多路选择器、译码器、编码器、加法器、减法器等基本组合逻辑。 第三部分：至简设计法的实践——结构化思维与代码风格 本部分是本书的核心，我们将围绕“大道至简”的设计哲学，传授一套行之有效的实践方法。我们将强调代码的可读性、可维护性，以及如何通过模块化和参数化来管理复杂度。 模块化设计思维： 拆分原则： 学习如何将复杂系统分解为相互独立、功能明确的模块。 接口设计： 强调清晰、简洁的模块接口设计，降低模块间的耦合度。 自顶向下与自底向上： 结合这两种设计方法，在实践中灵活运用。 代码风格与规范： 命名规范： 统一、清晰的变量和信号命名，极大提升代码可读性。 注释的艺术： 学会撰写有价值的注释，解释设计意图和复杂逻辑。 代码缩进与格式化： 保持代码整洁，方便阅读和查找问题。 数据流与控制流的清晰表达： 学习如何用HDL代码准确地表达数据在系统中的流动和控制信号的变化。 状态机（FSM）设计： 理论基础： 深入理解有限状态机的概念（Mealy型与Moore型）。 HDL实现： 掌握编写规范、可综合的状态机代码，并讲解状态编码的选择对代码可读性和性能的影响。 状态机的简化： 如何通过合并冗余状态或优化状态转移来达到“至简”。 流水线（Pipeline）设计： 学习如何通过引入流水线技术来提高设计吞吐量，同时也要注意引入的延迟和资源开销。 参数化设计： 通过`parameter`关键字，实现逻辑模块的参数化，提高代码的复用性和灵活性，例如可配置的位宽、深度等。 避免综合陷阱： `for`循环的综合限制： 了解其在不同场景下的行为。 `case`语句的`default`分支： 强调其在综合器中的重要性。 锁存器（Latch）的形成与避免： 讲解为何应尽量避免生成锁存器，以及如何通过代码风格来避免。 异步复位与同步复位： 详细对比两者的优缺点，以及在不同应用场景下的选择。 第四部分：FPGA设计流程与工具链应用 理论结合实践，掌握FPGA设计流程是必不可少的。本部分将引导读者熟悉主流的FPGA开发工具链，理解综合、实现（布局布线）以及时序约束等关键环节。 FPGA开发工具链概览： 介绍Xilinx Vivado、Intel Quartus Prime等主流工具的基本界面和功能。 项目创建与管理： 学习如何新建FPGA项目，添加源文件、IP核等。 综合（Synthesis）： 综合器的作用： 理解综合器如何将HDL代码转换为门级网表。 综合选项： 讲解常用的综合选项，以及它们对资源利用和性能的影响。 实现（Implementation）： 布局（Placement）： 讲解逻辑单元如何在FPGA内部进行放置。 布线（Routing）： 讲解信号线如何连接这些逻辑单元。 时序优化： 介绍工具链如何进行时序优化，以及可能遇到的瓶颈。 时序约束（Timing Constraints）： 时钟定义： 学习如何定义系统时钟，包括频率、占空比等。 输入/输出延迟约束： 讲解如何约束外部信号与系统时钟的相对关系。 伪路径（False Path）与多周期路径（Multicycle Path）： 学习如何处理特殊时序路径，提高时序收敛的准确性。 时序报告分析： 讲解如何解读时序报告，发现并解决时序违例问题。 仿真（Simulation）： 行为级仿真： 使用HDL仿真器验证设计的逻辑功能。 门级仿真： 结合后仿真（Post-Synthesis Simulation）和后布局布线仿真（Post-Implementation Simulation），进行更精确的时序验证。 测试平台（Testbench）设计： 学习如何编写有效的测试平台来验证设计的正确性。 比特流生成与下载： 讲解如何生成FPGA配置文件（比特流），并将其下载到FPGA器件中。 在线调试（On-Chip Debugging）： 介绍ILA（Integrated Logic Analyzer）等工具，如何在硬件上实时观察信号变化。 第五部分：进阶主题与工程实践 在掌握了基础知识和设计流程后，本部分将探讨一些更深入的主题，并分享一些在实际工程中非常宝贵的经验。 IP核的集成与使用： 介绍如何查找、评估和集成第三方IP核，加速设计进程。 时钟管理： 时钟域交叉（Clock Domain Crossing, CDC）： 讲解CDC问题及其常见的解决方法（握手协议、FIFO等）。 多时钟域系统设计： 如何在这种复杂环境中保证设计的稳定性。 低功耗设计： 介绍FPGA低功耗设计的基本策略。 可重构计算与高性能计算： 简要介绍FPGA在这些领域的应用潜力。 设计验证的进阶： 单元测试、集成测试等。 版本控制与团队协作： 强调在实际项目开发中版本控制的重要性。 常见FPGA设计问题的排查与解决： 总结一些在实际项目中遇到的典型问题，并提供解决思路。 本书特色 “大道至简”的设计哲学贯穿始终： 引导读者形成高效、优雅的设计思维。 强调代码的可读性与可维护性： 学习编写“易于人读”的代码，而非“易于机器读”的代码。 从“如何实现”到“为何这样实现”： 不仅教授技术，更强调设计背后的逻辑和权衡。 大量实例驱动： 通过丰富的代码示例和工程实践，帮助读者将理论知识转化为实际能力。 循序渐进的学习曲线： 从基础概念到复杂应用，逐步引导读者掌握FPGA设计的精髓。 目标读者 对FPGA设计感兴趣的电子工程、计算机科学等相关专业的学生。 希望系统学习FPGA设计方法的在职工程师。 希望提升FPGA设计技能和工程实践能力的开发者。 有一定Verilog/VHDL基础，但希望深化理解和优化设计的工程师。 通过学习本书，读者将不仅能够掌握FPGA设计的技术细节，更重要的是能够培养一种“大道至简”的设计理念，从而在复杂的FPGA设计领域游刃有余，构建出高效、稳定、易于维护的优秀工程。

评分☆☆☆☆☆

读完这本书，我最大的感受就是作者对于“清晰度”和“可维护性”的极致追求。在FPGA设计中，我们常常陷入对时序、资源利用率的纠结，而忽略了设计的本质——它是为了解决某个功能问题。这本书恰恰是将重点拉回到功能本身，强调如何用最直观、最易懂的方式来实现目标。书中关于“模块化设计”的论述，对我来说是醍醐灌顶。作者不仅仅是告诉你“要模块化”，而是深入分析了不同粒度的模块划分所带来的影响，以及如何根据设计的复杂度、团队协作需求来选择最优的划分策略。他提出的“接口即契约”的理念，让我意识到，一个好的接口设计，能够极大地降低模块间的耦合度，使得各个模块能够独立开发、测试和复用。我特别欣赏书中关于“代码风格”的建议，虽然看似是枝末，但作者将其上升到了“代码可读性等于设计可读性”的高度，这让我开始重新审视自己的编码习惯。他列举了很多反面教材，通过对比，让人深刻理解到，一个冗长、混乱的代码，即使功能实现了，也可能成为日后调试和修改的噩梦。这本书就像是一位经验丰富的老匠人，不厌其烦地告诉你如何打磨你的“工具”，让你在挥洒汗水之前，就已经为成功的创造奠定了良好的基础。它教会我，优秀的设计不仅仅是功能的实现，更是对未来可能的变更和维护的充分考量。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我的整体感觉是，它不仅仅是一本技术手册，更像是一本关于“如何思考”和“如何解决问题”的设计哲学读物。作者在字里行间流露出对工程实践深刻的理解，以及对“大道至简”设计理念的坚定推崇。他并没有刻意追求晦涩的理论，而是将复杂的问题拆解，用清晰的逻辑和易于理解的语言呈现。我尤其赞赏书中关于“权衡取舍”的论述。在FPGA设计中，几乎没有完美的设计，总是需要在性能、面积、功耗之间做出权衡。作者通过大量的实例，生动地展示了不同的设计选择所带来的不同结果，以及如何在特定场景下做出最优的权衡。他强调的“理解设计约束”和“拥抱不确定性”，让我意识到，真正的工程师不仅要会设计，更要懂得如何应对现实世界中的种种限制。书中关于“文档的重要性”的讨论，也让我印象深刻。作者并非把它看作是形式，而是将其视为一种交流和传承的工具，能够帮助团队成员之间更好地协作，也为未来的维护和升级提供了便利。总而言之，这本书所传递的，是一种更成熟、更体系化的工程思维，它能够帮助读者跳出“代码搬运工”的角色，成为一个真正能够独立思考、解决复杂工程问题的设计者。

评分☆☆☆☆☆

这本书最让我惊喜的地方在于，它能够将一些看似枯燥的技术概念，通过非常具象化的方式表达出来。例如，在讲解“并发与并行”时，作者并没有直接抛出抽象的定义，而是用生动的生活场景来类比，比如同时煮咖啡和看报纸，与轮流煮咖啡再看报纸的对比，瞬间就让“并发”和“串行”的概念跃然纸上。这种“化繁为简”的能力，贯穿了全书。在解释“时序约束”的时候，作者同样没有停留在冰冷的文本定义上，而是用“时间窗口”、“时钟边沿”等形象化的描述，辅以清晰的图示，让初学者也能够理解时序约束的逻辑和重要性。我尤其喜欢其中关于“调试策略”的章节，作者提出的“从小处着手，逐步验证”的原则，以及如何利用仿真工具来定位问题，提供了非常实用的指导。他强调了“单元测试”的重要性，并给出了如何设计有效的单元测试用例的建议，这对于减少后期集成调试的难度非常有帮助。这本书并没有提供一个“万能药”，但它提供了一套“思考药方”，教会你如何去诊断问题，如何去开出正确的“药方”。它让我明白，FPGA设计的核心在于逻辑的构建，而逻辑的构建，离不开清晰的思路和有效的验证。

评分☆☆☆☆☆

我是一名跨专业的学习者，在接触FPGA之前，对数字电路和计算机体系结构并没有深入的了解。这本书对我来说，就像是为我量身打造的入门向导。作者以一种极其友好的姿态，循序渐进地引导我进入FPGA设计的世界。他并没有一开始就抛出大量的专业术语，而是从最基础的逻辑门开始，一步步构建起完整的概念体系。我特别欣赏书中对于“HDL语言”的讲解，它并非单纯地介绍语法，而是深入分析了不同语言结构如何映射到硬件，以及如何通过巧妙的语言组织来表达设计意图。例如，在讲到“always块”的使用时，作者详细阐述了不同敏感列表对行为的影响，以及如何避免写出不期望的组合逻辑或时序逻辑。这种由浅入深的讲解方式，让我在学习过程中，感到非常轻松和自信。书中还穿插了很多“设计陷阱”的提示，以及如何避免这些陷阱的技巧，这对于初学者来说，简直是宝贵的经验之谈。它就像一位耐心十足的导师，知道你在哪里可能会犯错，并提前告诉你如何规避。这本书的价值在于，它不仅教会了我“做什么”，更重要的是教会了我“为什么这么做”，让我能够真正理解FPGA设计的原理，而不是死记硬背。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在FPGA领域摸爬滚打了几年的工程师，最近有幸接触到了一些关于FPGA设计方法的书籍，其中一本让我印象尤为深刻。这本书并非直接教授某个具体芯片的开发，而是将重点放在了“如何思考”和“如何设计”上。它花了大量篇幅去阐述一种“大道至简”的设计哲学，强调的是在复杂的设计任务中，如何剥离不必要的枝蔓，找到最核心、最简洁的解决方案。我尤其喜欢其中关于“抽象层次”的讲解，作者用了很多生动的比喻，将不同抽象层次的设计理念阐释得淋漓尽致。例如，他将硬件设计比作盖房子，从地基（底层逻辑）到框架（模块化设计）再到装修（接口和时序），每一步都有其关键的考量点，而“至简”则贯穿始终，力求每一层都做到最精炼，避免过度设计。书中关于“状态机设计”的部分也给了我很大的启发，不同于以往我习惯的硬编码方式，作者提出了一种基于“事件驱动”和“意图识别”的状态机构建思路，这使得状态机的逻辑更加清晰、易于理解和维护，尤其是在处理复杂的协议解析时，这种方法显得尤为强大。总的来说，这本书的价值不在于提供了多少现成的代码片段，而在于它能够重塑你对FPGA设计的理解，让你在面对问题时，能够跳出细节的泥沼，从更宏观、更本质的角度去寻找最优解。它更像是一本“内功心法”，能够帮助你打下坚实的设计基础，为日后应对各种挑战做好准备。

评分☆☆☆☆☆

看着还可以，希望稳下心来学习一下

评分☆☆☆☆☆

还不错的书，至少能看得进去。

评分☆☆☆☆☆

东西还可以，不错

评分☆☆☆☆☆

不错的书，初读很不习惯，需要适应

评分☆☆☆☆☆

这不是不能上班时间偷偷告诉你什么是我在等一下去掉多余的脂肪丰额头手术治疗效果的同时！我是

评分☆☆☆☆☆

价格前卫高点，看看怎样

评分☆☆☆☆☆

66666666666

评分☆☆☆☆☆

非常好 注重讲方法 很实用

评分☆☆☆☆☆

给外婆了7是我了人快也破了0搜搜诺摸摸摸