具體描述
基本信息
書名：FPGA芯片架構設計與實現
定價：56.00元
作者：餘樂
齣版社：電子工業齣版社
齣版日期：2017-07-01
ISBN：9787121306105
字數：
頁碼：
版次：1
裝幀：平裝-膠訂
開本：16開
商品重量：0.4kg
編輯推薦
內容提要
可編程通用邏輯門陣列芯片簡稱FPGA，與CPU，DSP並列為三大通用數字處理芯片，廣泛應用於通信、航空航天、醫療、國防軍工以及安防視頻監控等領域。通過本書的學習，讀者可以全麵瞭解一顆FPGA芯片從設計、驗證到流片的開發過程。 本書共分10章，采取“總—分”的編排方式。章從架構的總體設計入題對FPGA進行介紹。第2~10章，分彆對其中的各個重要模塊逐一介紹，包括：時鍾網絡、電源/地綫網絡和漏電流、可編程邏輯單元、可編程I/O模塊、DDR存儲器接口、數字延時鎖定環、連綫連接盒、互連綫段長度分布以及配置模塊。 本書適閤從事集成電路設計的工程師、微電子專業高年級研究生以及從事微電子專業教學研究的教師和科研人員閱讀。本書還可以作為高等院校教授集成電路設計的輔助資料。
目錄
作者介紹
申請人於2009年3月至2012年8月在中科院電子所可編程芯片與係統研究室攻讀博士學位，從事下一代SOC FPGA的關鍵集成技術研究。博士課題來源於中科院/國傢外專局的創新團隊國際閤作夥伴計劃'片上可編程係統前沿技術研究”。博士畢業獲微電子與固體電子學博士學位。同年，以申請人博士論文為基礎，幫助實驗室申請瞭國傢自然科學基金麵上項目'基於TSV互連的三維FPGA架構及關鍵技術研究”。2012年博士畢業後，選擇留所繼續從事博士後研究工作，並作為國自基金項目的實際負責人，管理項目的整體推進，指導學生完成瞭2篇論文的投稿。博士後期間，參與瞭兩款FPGA芯片的研製工作，分彆是0.13um 百萬門級FPGA（中科院重點方嚮性項目）和40nm FPGA-ip核（國傢重大專項）。2015年博士後齣站，齣站報告'FPGA時鍾分布網絡研究”從延時、麵積、功耗、靈活性以及熱性能等多方麵，對FPGA的關鍵架構技術進行瞭研究。
文摘
序言
用戶評價
這本《FPGA芯片架構設計與實現》絕對是 FPGA 愛好者和從業者的福音！我之前對 FPGA 的理解僅停留在點亮 LED、驅動數碼管這種入門級彆，總覺得要深入理解其內部工作原理，就得啃那些厚厚的英文官方文檔，那難度簡直是勸退。這本書的齣現，就像在迷霧中點亮瞭一盞明燈。它並非簡單地羅列各種 IP 核或者給齣幾個例程，而是從最根本的 FPGA 架構齣發，層層剝開 FPGA 的“黑盒子”。 作者的講解非常清晰，從 SRAM 型、Flash 型、Antifuse 型 FPGA 的基本原理，到 LUT、觸發器、BRAM、DSP Slice 等核心組件的設計思想，再到串行配置、並行配置等配置方式的細節，都梳理得井井有條。尤其讓我印象深刻的是關於 LUT 的講解，它不再是抽象的“查找錶”，而是被具象化為一個邏輯門，讓你能直觀地理解它如何實現組閤邏輯。還有關於時序和靜態時序分析（STA）的部分，雖然一開始有點頭大，但作者用瞭很多形象的比喻和圖示，讓我茅塞頓開，理解瞭為什麼時序是 FPGA 設計的生命綫，以及如何避免建立時間（Setup Time）和保持時間（Hold Time）違例。這本書的價值，在於它真正教會你“為什麼”，而不是僅僅告訴你“怎麼做”。
評分作為一名有著幾年 FPGA 開發經驗的工程師，我一直在尋找一本能幫助我突破技術瓶頸的書籍。《FPGA芯片架構設計與實現》這本書，可以說完全超齣瞭我的預期。很多時候，我們在實際項目中遇到的問題，根源往往在於對 FPGA 架構理解不夠深入，導緻無法有效地進行性能優化或功耗控製。這本書恰恰填補瞭這一空白。 作者在書中對 FPGA 的底層硬件實現進行瞭非常細緻的分析。他不僅介紹瞭常見的 FPGA 架構，還深入探討瞭這些架構的設計哲學。比如，關於邏輯單元的實現， LUT 的深度和寬度如何影響邏輯函數的錶示能力；關於布綫資源，不同類型的連接如何影響信號的傳輸延遲；關於時序約束，如何通過理解架構來更好地編寫約束，從而指導綜閤和布局布綫工具。我特彆欣賞書中對“時序分析”的講解，它不僅僅是工具的使用，更是對時序路徑的深刻剖析，讓我能更準確地預測和解決時序違例問題。這本書讓我認識到，理解 FPGA 的架構，就像理解汽車的發動機原理，能讓你在駕駛時更加遊刃有餘，也能更好地進行改裝和優化。
評分我是在一次偶然的機會接觸到這本《FPGA芯片架構設計與實現》的，當時正為公司的一個項目焦頭爛額，需要對 FPGA 的底層架構有更深的理解，以便更好地優化設計和解決一些棘手的時序問題。市麵上關於 FPGA 的書籍不少，但很多都過於側重於某個特定的工具鏈，或者僅僅是介紹瞭一些基礎的 Verilog/VHDL 語法和常用 IP 核的使用。而這本書，則真正觸及瞭 FPGA 的“靈魂”。 它不是一本“速成”手冊，也不是一本“工具使用指南”，它是一本深入剖析 FPGA 內部機製的“百科全書”。從邏輯單元的構成，到布綫資源的分配，再到時鍾管理和功耗優化，這本書幾乎涵蓋瞭 FPGA 架構設計的所有關鍵方麵。我特彆喜歡書中關於“邏輯綜閤”和“布局布綫”原理的闡述，它讓我明白瞭為什麼同一個 HDL 代碼，在不同的綜閤工具或不同的約束條件下，會産生截然不同的時序和資源占用。書中的圖示非常精美，邏輯清晰，很多抽象的概念被可視化，這對於我這樣偏嚮直觀理解的人來說，簡直是巨大的幫助。通過這本書，我不僅提升瞭對 FPGA 架構的認識，更重要的是，我學會瞭如何從一個更高的維度去審視和指導我的 FPGA 設計。
評分我是一名在校的電子信息工程專業的學生，一直對 FPGA 這種可編程邏輯器件非常著迷，但苦於缺乏一本能夠係統性地、深入淺齣地介紹 FPGA 芯片架構的書籍。很多教材要麼過於理論化，要麼過於側重實際應用，很難找到一個平衡點。當我在書店看到《FPGA芯片架構設計與實現》時，我抱著試一試的心態翻看瞭幾頁，立刻就被它吸引住瞭。 這本書最大的亮點在於，它將 FPGA 的內部“魔法”展現給瞭讀者。從最基礎的查找錶（LUT）如何實現邏輯功能，到觸發器（Flip-Flop）如何存儲狀態，再到嵌入式存儲器（BRAM）和數字信號處理器（DSP Slice）的設計原理，作者都進行瞭非常詳盡的介紹。更難得的是，這本書還深入探討瞭 FPGA 的架構演進，比如不同廠商在架構設計上的差異，以及各種架構的優缺點。我尤其喜歡書中關於“時鍾域交叉”（Clock Domain Crossing, CDC）問題的講解，這是 FPGA 設計中一個非常常見且棘手的問題，作者用生動的例子和清晰的圖解，讓我徹底理解瞭 CDC 的危害以及如何安全地處理它。這本書真的讓我從一個“FPGA使用者”蛻變為一個“FPGA理解者”。
評分我在朋友的推薦下入手瞭這本《FPGA芯片架構設計與實現》，本來以為隻是一本普通的 FPGA 教程，沒想到讀完後，感覺打開瞭一個全新的世界。我之前接觸 FPGA，更多的是停留在“寫代碼，跑仿真，下載到闆子上”的模式，對於 FPGA 內部到底是怎麼工作的，總是有些模糊不清。這本書，就像一位經驗豐富的嚮導，帶領我一步步深入 FPGA 的“心髒”。 作者的講解風格非常獨特，他能夠將復雜的架構設計概念，用一種非常直觀易懂的方式呈現齣來。比如，在解釋 FPGA 的基本邏輯單元時，他會從最基礎的門電路開始，然後講解如何用查找錶（LUT）來構建更復雜的邏輯，再到觸發器如何實現時序邏輯。讓我印象深刻的是，他還深入講解瞭 FPGA 的配置過程，從 SRAM 型 FPGA 的串行配置，到 Flash 型 FPGA 的並行配置，以及 Antifuse 型 FPGA 的一次性編程，每一種方式的原理和優缺點都講得非常清楚。書中還包含瞭對 FPGA 內部互連網絡的分析，這對於理解信號的延遲和優化布綫至關重要。這本書的價值在於，它不僅教你如何使用 FPGA，更教你如何理解 FPGA，讓你在設計時，能夠做齣更明智的選擇，從而設計齣更高效、更穩定的 FPGA 方案。
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