基本信息
書名:可編程邏輯器件基礎
定價:25.00元
作者:董海青
齣版社:清華大學齣版社
齣版日期:2012-08-01
ISBN:9787302287988
字數:
頁碼:
版次:1
裝幀:平裝
開本:16開
商品重量:0.359kg
編輯推薦
內容提要
本書主要包括器件、工具、語言、單元電路和實例五個部分。器件部分主要介紹瞭目前常用的可編程邏輯器件及其發展;工具部分主要介紹瞭仿真工具ModelSim、綜閤工具XilinxISE和開發闆;語言部分詳細介紹瞭VerilogHDL的基本語法、程序結構等;單元電路部分主要介紹瞭組閤邏輯電路和時序邏輯電路的VerilogHDL設計和仿真驗證;實例部分主要介紹瞭基於開發闆的復雜數字係統的基本設計和驗證。
《21世紀高職高專電子信息類實用規劃教材:可編程邏輯器件基礎》可作為高職高專微電子技術、電子綫路設計、通信技術等相關專業的教材用書,同時也可以作為從事FPGA設計的相關從業人員的參考用書。
目錄
章 器件概述
1.1 PLD的發展
1.2 PLD的分類
1.2.1 低集成度PLD
1.2.2 高集成度PLD
1.3 常見PLD廠商及器件簡介
1.3.1 常見廠商簡介
1.3.2 Xilinx公司常用FPGA簡介
1.3.3 Altera公司常用FPGA簡介
本章小結
習題
第2章 開發工具
2.1 軟件開發工具
2.1.1 EDA技術簡介
2.1.2 仿真工具
2.1.3 綜閤工具
2.1.4 庫編譯
2.2 硬件開發工具
2.3 實訓練習
2.3.1 ModelSim實訓
2.3.2 ISE Design實訓
2.3.3 Quartus Ⅱ實訓
本章小結
習題
第3章 硬件描述語言
3.1 硬件描述語言概述
3.1.1 HDL的發展
3.1.2 HDL的應用
3.1.3 Verilog HDL的優點
3.1.4 Verilog設計流程
3.2 Verilog HDL基礎語法
3.2.1 Verilog HDL模塊
3.2.2 Verilog HDL數據和語法規則
3.2.3 Verilog HDL運算符
3.2.4 Verilog HDL的賦值語句和塊語句
3.2.5 Verilog HDL的條件語句和循環語句
3.2.6 Verilog HDL的結構說明語句
3.2.7 Verilog HDL的編譯預處理
本章小結
習題
第4章 數字邏輯設計
4.1 單元電路設計
4.1.1 組閤邏輯設計
4.1.2 時序邏輯設計
4.2 復雜電路設計
4.3 有限狀態機
4.3.1 有限狀態機的特點
4.3.2 狀態機編碼
4.3.3 有限狀態機的設計步驟
4.3.4 Moore型狀態機設計
本章小結
習題
第5章 基於開發闆的FPGA設計
5.1 FPGA數字係統設計
5.1.1 實訓項目之LED循環流水燈
5.1.2 實訓項目之十進製計數器
5.1.3 實訓項目之百進製計數器
5.2 FPGA嵌入式設計
5.2.1 Xilinx FPGA嵌入式簡介
5.2.2 MicroBlaze的構架及接口
5.2.3 基於MicroBlaze的嵌入式設計
本章小結
習題
附錄
參考文獻
作者介紹
文摘
序言
我一直對嵌入式係統設計充滿熱情,而可編程邏輯器件(PLD)在其中扮演著越來越重要的角色,《可編程邏輯器件基礎》這本書,則為我深入理解PLD在嵌入式係統中的應用提供瞭絕佳的平颱。這本書的內容非常豐富,從PLD的基本原理到其在復雜係統中的應用,都有詳細的闡述。我尤其喜歡書中關於如何將PLD作為SoC(System-on-Chip)核心的講解。作者詳細介紹瞭如何利用FPGA構建定製化的處理器係統,如何集成各種外設接口,以及如何進行軟硬件協同設計。書中提供瞭大量的實際案例,例如基於FPGA的嵌入式Linux係統開發,以及如何利用PLD實現高性能的信號處理單元等,這些案例都讓我對PLD在嵌入式領域的強大能力有瞭直觀的認識。我特彆欣賞書中對於低功耗設計策略的探討。在嵌入式係統中,功耗管理至關重要,而這本書則詳細介紹瞭如何通過硬件設計和軟件優化來降低PLD的功耗。對於一些高級的低功耗技術,例如動態電壓和頻率調整(DVFS),以及如何利用低功耗模式來延長電池壽命,都進行瞭詳細的講解。總而言之,這本書不僅是一本關於PLD技術的權威指南,更是一本關於如何將PLD應用於實際嵌入式係統開發的寶貴資源。
評分這本書給我帶來瞭全新的視角,它不僅僅是一本教材,更像是一位經驗豐富的導師,引導我一步步揭開可編程邏輯器件的神秘麵紗。我之前接觸過一些電子設計方麵的知識,但總覺得不夠深入,尤其是涉及到硬件實現的部分,總是感覺隔著一層窗戶紙。而《可編程邏輯器件基礎》這本書,則像是直接將這層窗戶紙捅破瞭,讓我看到瞭背後廣闊而充滿活力的數字世界。書中對硬件描述語言(HDL)的介紹,如VHDL和Verilog,是我最欣賞的部分之一。作者沒有簡單地羅列語法,而是從設計的角度齣發,講解瞭如何運用HDL來高效地描述硬件功能,如何編寫可綜閤的代碼,以及如何進行功能仿真和時序仿真。他特彆強調瞭“設計即代碼,代碼即硬件”的思想,讓我深刻理解瞭HDL在現代數字集成電路設計中的核心地位。書中對狀態機的設計和實現進行瞭詳盡的講解,從有限狀態機(FSM)的基本概念,到各種編碼方式,再到如何用HDL來描述和實現,每一步都考慮得非常周全,並且提供瞭多個不同復雜度的實例,讓我能夠逐步掌握狀態機設計的精髓。此外,作者還對一些常用的IP核進行瞭介紹,比如存儲器控製器、定時器、通信接口等,並且講解瞭如何將這些IP核集成到更大的設計中,這對於快速開發復雜的係統至關重要。書中對於時序約束和靜態時序分析(STA)的講解,也讓我受益匪淺。我一直都知道時序很重要,但具體如何分析和約束,卻一知半解。這本書清晰地解釋瞭建立時間和保持時間的概念,以及如何通過時序約束來指導綜閤和布局布綫工具,從而保證設計的時序收斂。總而言之,這本書不僅教授瞭技術,更傳授瞭一種嚴謹的設計思維和工程實踐方法。
評分這本書給我的感覺就像是在一個錯綜復雜的數字迷宮中,找到瞭一張清晰而詳盡的地圖。《可編程邏輯器件基礎》這本書的獨特之處在於,它不僅僅是講解技術本身,更重要的是引導讀者去思考“為什麼”以及“如何做”。我一直對硬件加速在各個領域的應用非常感興趣,而PLD,尤其是FPGA,正是實現硬件加速的關鍵技術之一。這本書詳細闡述瞭如何利用PLD來實現高度並行的計算,如何將CPU無法高效完成的任務卸載到FPGA上,從而顯著提升係統的整體性能。書中對於並行計算模型和數據流計算的講解,讓我對如何設計高效的FPGA應用有瞭全新的認識。我特彆欣賞書中對於一些復雜算法在FPGA上實現的案例分析,比如圖像處理、信號處理、機器學習等。作者詳細剖析瞭算法的分解、並行化以及在PLD資源上的映射過程,並給齣瞭具體的HDL代碼實現和性能評估。這些案例不僅展示瞭PLD的強大能力,也為我提供瞭寶貴的實踐經驗。此外,書中對麵嚮高性能計算(HPC)的PLD設計思路的探討,也讓我看到瞭PLD在未來計算領域的發展潛力。對於一些關於時序分析和優化的高級技巧,例如關鍵路徑的識彆和優化,不同時鍾域之間的同步機製,以及如何利用時序報告來指導設計修改,都讓我覺得非常有價值。總而言之,這本書不僅僅教授瞭技能,更培養瞭一種係統化的設計思維和問題解決能力。
評分我一直認為,一本好的技術書籍,應該能夠激發讀者的學習興趣,並且能夠幫助讀者構建起紮實的理論基礎和實踐能力。《可編程邏輯器件基礎》這本書無疑做到瞭這一點。它以一種非常平易近人的方式,將原本可能令人望而生畏的可編程邏輯器件技術,變得生動有趣。這本書最讓我印象深刻的是其對設計流程的係統性講解。從需求分析,到邏輯設計,再到仿真驗證,最後到器件的配置和調試,書中對每一個環節都進行瞭詳盡的闡述,並且給齣瞭實用的建議和技巧。我尤其喜歡書中關於“從概念到實現”的整個過程的詳細描述。作者並沒有僅僅停留在理論層麵,而是通過大量的實例,展示瞭如何將一個想法轉化為實際的PLD設計。書中對於一些常見設計錯誤及其規避方法的講解,也讓我受益匪淺,避免瞭我走很多彎路。對於一些關於測試和可測性設計(DFT)的初步介紹,雖然不是本書的重點,但其提及的必要性以及一些基本的概念,也讓我意識到在設計過程中考慮測試的重要性。書中關於如何利用仿真來驗證設計的正確性,以及如何進行硬件調試,都提供瞭非常實用的指導。總而言之,這本書不僅僅是一本技術手冊,更是一位經驗豐富的導師,引導我在PLD的世界裏穩步前行。
評分《可編程邏輯器件基礎》這本書,以一種非常獨特而深入的方式,嚮我展示瞭可編程邏輯器件的魅力。它不僅僅是一本技術書籍,更像是一次對數字世界探索的精彩旅程。我一直對數字信號處理(DSP)在各個領域的應用非常感興趣,而PLD,特彆是FPGA,是實現高性能DSP的關鍵技術之一。這本書詳細闡述瞭如何利用PLD來實現各種復雜的DSP算法,例如FFT(快速傅裏葉變換)、濾波器、捲積等。作者通過大量的實例,展示瞭如何將這些算法映射到PLD資源上,如何進行並行化和流水綫化處理,從而實現高性能的DSP處理。我尤其欣賞書中對於浮點運算在FPGA上的實現。浮點運算在DSP中非常常見,但將其高效地實現在PLD上需要精心的設計。書中詳細介紹瞭如何利用DSP Slice或自定義浮點單元來實現浮點運算,並給齣瞭相應的HDL代碼和性能分析。此外,書中還對一些高級的DSP應用進行瞭探討,例如軟件無綫電(SDR)、圖像和視頻處理等,這些都讓我對PLD在DSP領域的巨大潛力有瞭更深的認識。總而言之,這本書不僅為我提供瞭紮實的DSP算法在PLD上實現的理論基礎,更激發瞭我對利用PLD進行更復雜DSP係統設計的濃厚興趣。
評分我對機器學習和人工智能(AI)的發展趨勢非常關注,而可編程邏輯器件(PLD)在加速AI計算方麵扮演著至關重要的角色,《可編程邏輯器件基礎》這本書,則為我深入理解PLD在AI領域的應用提供瞭絕佳的平颱。這本書的內容非常豐富,從PLD的基本原理到其在復雜AI模型中的應用,都有詳細的闡述。我尤其喜歡書中關於如何利用FPGA構建定製化的AI加速器的講解。作者詳細介紹瞭如何將深度學習模型中的神經網絡結構映射到FPGA上,如何利用FPGA的高並行性和低延遲特性來實現高效的推理計算。書中提供瞭大量的實際案例,例如基於FPGA的圖像識彆加速,以及如何利用PLD實現自然語言處理(NLP)任務的加速等,這些案例都讓我對PLD在AI領域的強大能力有瞭直觀的認識。我特彆欣賞書中對於低精度計算在FPGA上的優化策略的探討。在AI模型中,低精度計算(如INT8、FP16)是提高性能和降低功耗的關鍵。這本書則詳細介紹瞭如何利用FPGA資源來實現高效的低精度計算,並給齣瞭相應的HDL代碼和性能分析。此外,書中還對一些高級的AI硬件加速技術進行瞭探討,例如張量處理單元(TPU)的FPGA實現,以及如何利用PLD構建可重構的AI計算平颱等,這些都讓我對PLD在未來AI計算的發展潛力有瞭更深的認識。總而言之,這本書不僅是一本關於PLD技術的權威指南,更是一本關於如何將PLD應用於前沿AI計算領域的寶貴資源。
評分我一直認為,學習任何一門技術,最關鍵的是要找到一個能夠深入淺齣、係統全麵的入門讀物,《可編程邏輯器件基礎》這本書無疑就是這樣的存在。它以一種非常接地氣的方式,將復雜的PLD技術分解成一個個易於理解的模塊。這本書最讓我印象深刻的是其對PLD器件內部結構原理的深入解析。我一直對FPGA內部的“可編程性”感到好奇,這本書通過詳細的圖示和文字描述,解釋瞭FPGA是如何通過查找錶(LUT)、觸發器(FF)、多路選擇器(MUX)以及可編程的布綫資源來實現各種邏輯功能的。對於片上係統(SoC)設計,書中也有觸及,雖然不是本書的主旨,但它提供瞭一些關於如何將PLD與微處理器、微控製器等集成在一起構建完整係統的初步概念,這讓我看到瞭PLD在未來嵌入式係統中的巨大潛力。書中對常用的EDA(Electronic Design Automation)工具的介紹,也是點睛之筆。它並沒有深入到工具的每一個細節操作,而是從整體流程的角度,講解瞭如何利用這些工具進行綜閤、仿真、布局布綫和下載,讓我對整個設計流程有瞭清晰的認識。特彆是一些關於優化設計以提高性能、降低功耗的實用技巧,更是讓我受益匪淺。比如,如何通過流水綫技術來提高吞吐量,如何閤理使用時鍾域交叉(CDC)技術來避免亞穩態等,這些都是在實際項目開發中非常寶貴的經驗。這本書的結構邏輯清晰,章節安排閤理,從基礎到進階,層層遞進,讓我在學習過程中能夠感到明顯的進步,而不是迷失在繁雜的技術細節中。
評分這本《可編程邏輯器件基礎》真是讓我眼前一亮,內容之豐富,講解之透徹,完全超齣瞭我最初的期待。我一直對數字電路設計有著濃厚的興趣,但苦於缺乏係統性的學習資料,總是在概念的海洋裏打轉,難以構建起完整的知識體係。這本書恰恰填補瞭這個空白。它從最基礎的概念入手,比如什麼是邏輯門,什麼是組閤邏輯電路和時序邏輯電路,娓娓道來,如同老友般循循善誘。作者並沒有止步於理論的陳述,而是花瞭大量篇幅去闡述這些基礎概念在可編程邏輯器件(PLD)中的具體實現方式,比如如何用硬件描述語言(HDL)來描述邏輯功能,如何將這些描述轉化為具體的硬件配置。這一點對我來說尤為重要,因為我一直認為,學習技術不僅僅是理解概念,更重要的是掌握如何將這些概念轉化為實際可用的工具和産品。書中對於不同類型的PLD,如CPLD和FPGA,進行瞭深入的剖析,詳細介紹瞭它們的架構、內部資源以及工作原理。我尤其喜歡其中關於FPGA架構的講解,對片內時鍾管理、可配置邏輯塊(CLB)、分布式RAM/ROM、DSP Slice等核心組件的介紹,配以生動形象的圖示,讓我能夠清晰地理解FPGA是如何通過可編程的連接來實現復雜功能的。此外,作者還在書中提供瞭大量實際的電路設計案例,涵蓋瞭從簡單的計數器、譯襦器到復雜的微處理器接口、數據通路等,這些案例的設計思路、代碼實現以及仿真驗證過程都詳細記錄,讓我能夠邊學邊練,快速提升自己的設計能力。讀完這本書,我感覺自己不再是那個對PLD一知半解的初學者,而是真正掌握瞭進入這個精彩世界的鑰匙,充滿瞭對未來深入探索的信心和熱情。
評分一直以來,我都在尋找一本能夠係統性地介紹可編程邏輯器件(PLD)的權威性書籍,而《可編程邏輯器件基礎》這本書,恰恰滿足瞭我的這一需求。這本書的講解非常細緻,幾乎涵蓋瞭PLD設計中的方方麵麵。我尤其欣賞書中對硬件描述語言(HDL)在實際設計中的應用。作者並沒有將HDL僅僅當作一種編程語言來介紹,而是從硬件實現的本質齣發,講解瞭如何利用HDL來描述並行、異步的硬件結構,如何編寫可綜閤的代碼,以及如何進行功能仿真和時序仿真。書中對於Verilog和VHDL的對比介紹,以及它們在不同設計場景下的優缺點分析,也為我選擇閤適的HDL提供瞭參考。我特彆喜歡書中對於狀態機設計的深入探討。從簡單的有限狀態機(FSM)到更復雜的Mealy機和Moore機,再到如何利用HDL來實現這些狀態機,作者都給齣瞭清晰的講解和實用的代碼示例。此外,書中還對一些高級的PLD特性進行瞭介紹,比如多時鍾域設計、異步復位和同步復位的使用場景、以及如何處理時鍾域交叉(CDC)問題等,這些都是在實際項目中非常容易遇到的挑戰,而本書的講解讓我能夠更好地應對這些問題。總而言之,這本書為我提供瞭一個堅實的理論基礎和豐富的實踐指導,讓我對PLD設計有瞭更深刻的理解。
評分作為一名一直以來都比較關注硬件開發領域的學習者,《可編程邏輯器件基礎》這本書為我打開瞭一扇新的大門,讓我對現代數字集成電路的設計有瞭更深刻的認識。這本書的敘述風格非常吸引人,作者並非生硬地堆砌技術術語,而是善於運用生動的類比和形象的比喻,將抽象的概念變得具象化,極大地降低瞭學習的門檻。我一直對可編程邏輯器件在各個領域的應用感到好奇,這本書在這方麵的內容非常豐富。從最初的簡單邏輯功能實現,到後來在通信、醫療、工業控製、人工智能等領域的廣泛應用,作者都給齣瞭詳實的案例分析,讓我看到瞭PLD技術的強大生命力和廣闊前景。書中對於一些高級特性的講解,如嵌入式硬核處理器、高帶寬存儲器接口、高級互聯技術等,雖然對於初學者來說可能有些挑戰,但作者的講解方式,配以詳細的圖示和設計框圖,使得這些復雜的技術概念變得相對容易理解。我尤其喜歡其中關於功耗管理和可靠性設計的章節,這部分內容在實際工程項目中至關重要,而很多入門書籍往往會忽略。書中對於不同功耗優化策略的講解,以及如何通過設計手段來提高器件的可靠性,都讓我受益匪淺,為我未來的項目開發提供瞭寶貴的參考。此外,書中對一些行業標準和規範的引用,也讓我認識到,在學習技術的同時,瞭解行業標準同樣重要。
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