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编辑推荐

　　《FPGA现代数字系统设计及应用》根据作者多年的教学经验与工程实践编写，内容涉及大规模复杂系统的设计、验证及FPGA实现的全部过程，详细演示了FPGA系统设计的各项技术，有利于读者快速动手实践，对电子信息类学生系统掌握现代数字系统设计有重要的参考价值。《FPGA现代数字系统设计及应用》配有教学课件（PPT）和源文件等教辅资源，下载地址为清华大学出版社网站本书页面。

内容简介

　　随着EDA技术和工具的发展，现代数字系统的设计思想、设计工具和实现方式均发生了深刻的变化，基本设计流程主要包括： 硬件描述语言(HDL)输入； 仿真验证设计功能； 将HDL综合为门级网表； 静态时序分析验证时序； 后端ASIC或者FPGA实现。验证方法学、低功耗设计也是热点问题。随着系统规模增大，将整个系统在单片系统上实现（即片上系统，SoC）已逐渐成为主流。本书根据工程实践与教学经验，采用全新参考流程，指导读者完成大规模复杂系统的设计、验证和FPGA实现。本书注重实践，配套教学PPT与全部实例代码，详细演示各项技术，指导读者动手操作，对电子信息类学生系统掌握现代数字系统设计有重要的参考价值。

作者简介

　　张德学，2006年获中国科学技术大学电路与系统专业博士学位，2011－2014年在复旦大学专用集成电路与系统国家重点实验室做博士后。2011年，主导设计的“32位嵌入式SoC安全家电网关芯片”流片测试成功。长期工作在教学与科研第一线，主讲“EDA技术与应用”、“SoC设计方法学”等课程。

内页插图

前言/序言

　　随着EDA技术和工具的发展，现代数字系统的设计思想、设计工具和实现方式均发生了深刻的变化，系统规模不断增大，片上系统(SoC)已逐渐成为设计主流。本书根据工程实践与教学经验，采用主流工具与参考流程，帮助读者完成大规模复杂系统的设计、验证和FPGA实现。
　　本书在章节安排上，尽量按照现代数字系统开发流程和由浅入深的学习顺序来安排，让读者先了解FPGA器件原理，再学习基本的Verilog语法，采用Modelsim工具仿真调试，然后用Quartus Ⅱ工具综合适配，生成FPGA配置信息流，并将其下载到FPGA开发板上验证。基本流程掌握后，可进一步学习Verdi工具，提高调试效率； 使用TimeQuest时序约束与分析工具，评估设计的性能。工具都熟悉后，可再学习有限状态机设计方法，自检测Testbench设计方法，测试覆盖率分析方法，理解多种良好的编码风格，了解功耗来源构成和低功耗设计方法等。随后可学习基于NiosⅡ的SOPC系统开发过程，以及自定制IP核的设计与集成。最后的综合设计中，详细介绍了基于OR1200的SoC系统设计过程，包括系统架构、硬件搭建、软件开发、软硬件联合仿真、FPGA实现、u�瞓oot移植、Linux移植等，从最小系统开始，逐步添加功能模块，成为较为实用的SoC系统，是较好的SoC系统开发示范。
　　全书章节安排如下：
　　第1章介绍了现代数字系统设计流程、FPGA/CPLD器件原理和商用FPGA/CPLD器件。
　　第2章介绍了Verilog标准与基本语法、Testbench设计方法、仿真器工作原理，并列举了一些设计实例，介绍了设计中的常见问题。
　　第3章介绍了Modelsim仿真工具，主要采用命令行和脚本方式，并介绍了VCD输出、测试覆盖率相关操作。
　　第4章介绍了Verdi工具，以及如何与Modelsim联合调试等问题。
　　第5章介绍了Quartus Ⅱ工具使用、FPGA开发流程，以及如何进行功能仿真与时序仿真。
　　第6章介绍了时序约束与时序分析概念，以及TimeQuest工具使用。
　　第7章介绍了Synplify Pro工具使用。
　　第8章介绍了部分Verilog高级设计，包括编码风格、自检测Testbench设计、FSM设计、多时钟域设计，以及PLI编程。
　　第9章介绍了功耗来源、功耗估算方法，以及常见的低功耗设计方法。
　　第10章介绍了基于NiosⅡ的SOPC系统设计，从系统搭建到μCLinux操作系统移植，并介绍了如何进行IP核开发与集成。
　　第11章介绍了基于OR1200的SoC系统设计过程，采用“OR1200 CPU + Wishbone总线+其他功能模块”结构，从构建基本平台开始，逐步添加外围模块，并移植了u�瞓oot和Linux系统，最终实现了功能较为完备的实用SoC系统。
　　本书配套教学PPT与全部实例代码，以便于教师教学及学生练习。
　　本书可用作EDA技术与应用、SOPC系统设计、SoC设计方法学等课程的参考教材。EDA技术与应用课程可重点讲解第1、2、3、5、6、8章，SOPC系统设计课程可重点讲解第3、4、6、8、9、10章，SoC设计方法学课程可重点讲解第3、4、6、8、9、11章。
　　本书注重实践，配套教学PPT与全部实例代码，详细演示各项技术，指导读者动手操作，对电子信息类学生系统地掌握现代数字系统设计有一定帮助。
　　全书行文力求简洁实用，阅读过程中，可能需要读者查阅相关标准、规范文档。
　　本书撰写中，直接或间接引用了不少专家、学者的文献，以及EDA厂商的培训教材等，它们精辟的分析、简明的风格，让作者受益匪浅，在此表示感谢！书中引用处已做了说明，疏漏之处敬请谅解。
　　全书由张德学博士、张小军博士、郭华博士编写，王维克、肖风玉检验了全书实例，提出了修改意见，并对文字描述、图片做了一些修正，陈新华教授审校了全书。全书由张德学负责统稿。
　　作者教学、实践经验尚浅，加之水平有限，谬误和疏漏之处在所难免，敬请读者指正。
　　张德学2015年1月

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