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內容簡介
本書結閤作者多年工作經驗,係統地介紹瞭FPGA CPLD的基本設計方法。在介紹FPGA CPLD概念的基礎上,介紹瞭Intel主流FPGA CPLD的結構與特點,並通過豐富的實例講解Quartus II與ModelSim、Synplify Pro等常用EDA工具的開發流程。 本書所有實例的完整工程、源代碼和使用說明文件,都以雲存儲的方式存放在雲端,讀者可以通過掃描二維碼的方式進行下載。 本書可作為高等院校通信工程、電子工程、計算機、微電子與半導體等專業的教材,也可作為硬件工程師和IC工程師的實用工具書。
作者簡介
王誠:西安電子科技大學 通信與電子信息係統 碩士 高-級工程師 Lattice公司中國區總經理,工作經驗豐富研究領域:擴頻通信、CDMA通信、3G基帶設計、FPGA 數字ASIC設計、優化、驗證取得成果:兩項WCDMA實現技術專利發明人,在一級期刊上發錶多篇CDMA技術論文,發錶數篇國內外FPGA ASIC設計技術研討會論文,編寫圖書《FPGA CPLD設計工具──Xilinx ISE 使用詳解》、《Altera FPGA CPLD設計(基礎篇)》、《Altera FPGA CPLD設計(高-級篇)》 王江宏 西北工業大學 通信與信息係統專業 碩士研究生 畢業後先後加入中興通訊 上海貝爾 Altera Intel工作 主要從事無綫通信設備技術研發, FPGA+ARM技術支持。
目錄
第1章FPGACPLD簡介11.1可編程邏輯設計技術簡介11.1.1可編程邏輯器件發展簡史11.1.2可編程邏輯器件分類21.2FPGA帶來的優勢21.3FPGACPLD的基本結構31.3.1FPGA的基本結構31.3.2CPLD的基本結構71.3.3FPGA和CPLD的比較91.4FPGACPLD的設計流程101.5FPGACPLD的常用開發工具141.6下一代可編程邏輯設計技術展望181.6.1下一代可編程邏輯器件硬件上的四大發展趨勢181.6.2下一代EDA軟件設計方法發展趨勢231.7小結271.8問題與思考27第2章AlteraFPGACPLD的結構282.1Altera高密度FPGA282.1.1主流高端FPGA──StratixVEGXGTGS282.1.2內嵌10Gbits高速串行收發器的FPGA──StratixIVGT502.1.3內嵌高速串行收發器的中端FPGA──ArriaIIGX532.2Altera低成本FPGA532.3Altera的CPLD器件592.4小結622.5問題與思考62第3章AlteraQuartusII開發流程633.1QuartusII軟件綜述633.1.1QuartusII軟件的功能633.1.2QuartusII軟件的用戶界麵653.2設計輸入683.2.1設計輸入方式703.2.2設計規劃713.2.3設計輸入文件實例713.2.4設計約束733.3綜閤793.3.1使用QuartusII軟件集成綜閤793.3.2控製綜閤793.3.3綜閤實例843.3.4第三方綜閤工具853.4布局布綫863.4.1設置布局布綫參數863.4.2布局布綫實例903.4.3增量布局布綫913.4.4反標保留分配913.5仿真923.5.1建立矢量源文件923.5.2仿真實例953.6編程與配置963.6.1建立編程文件963.6.2器件編程和配置983.7案例分析:濾波器的設計1003.7.1第1個濾波器1003.7.2第2個濾波器:插入流水1033.7.3第3個濾波器:對稱結構1053.7.4第4個濾波器:脈動濾波器(SystolicFilter)1063.7.5第5個濾波器:對稱反嚮結構脈動濾波器1073.7.6案例總結1093.8小結1093.9問題與思考109第4章Altera的IP工具1104.1IP的概念和Altera的IP1104.1.1IP的概念1104.1.2Altera可提供的IP1114.1.3AlteraIP在設計中的作用1134.2使用Altera的基本宏功能1144.2.1定製基本宏功能1154.2.2實現基本宏功能1194.2.3設計實例1224.3使用Altera的IP核1254.3.1定製IP核1254.3.2實現IP核1294.3.3設計實例1304.4小結1314.5問題與思考131第5章QuartusII的常用輔助設計工具1325.1IO分配驗證1325.1.1IO分配驗證功能簡介1335.1.2IO分配驗證流程1335.1.3用於IO分配驗證的輸入1365.1.4運行IO分配驗證1375.2功率分析1395.2.1Excel-based功率計算器1395.2.2Simulation-based功率估算1415.3RTL閱讀器1425.3.1RTL閱讀器簡介1425.3.2RTL閱讀器用戶界麵1435.3.3原理圖的分頁和模塊層次的切換1445.3.4過濾原理圖1455.3.5將原理圖中的節點定位到源設計文件1475.3.6在原理圖中查找節點或網綫1475.3.7使用RTL閱讀器分析設計中的問題1485.4SignalProbe及SignalTapII邏輯分析器1485.4.1SignalProbe1485.4.2SignalTapII1515.5時序收斂平麵布局規劃器(TimingClosureFloorplan)1575.5.1使用TimingClosureFloorplan分析設計1585.5.2使用TimingClosureFloorplan優化設計1645.6ChipEditor底層編輯器1645.6.1ChipEditor功能簡介1645.6.2使用ChipEditor的設計流程1655.6.3ChipEditor視圖1665.6.4資源特性編輯器1685.6.5ChipEditor的一般應用1725.7工程更改管理(ECO)1725.7.1ECO簡介1735.7.2ECO的應用範圍1735.7.3ECO的操作流程1745.7.4使用ChangeManager查看和管理更改1755.7.5ECO驗證1765.8小結1765.9問題與思考176第6章編程與配置1776.1配置AlteraFPGA1776.1.1配置方式1776.1.2主動串行(AS)1836.1.3被動串行(PS)1866.1.4快速被動並行(FPP)1886.1.5被動並行異步(PPA)1896.1.6JTAG配置方式1916.1.7ByteBlasterII下載電纜1926.1.8配置芯片1946.2配置文件和軟件支持1946.2.1軟件支持1946.2.2配置文件1966.3單闆設計及調試注意事項1996.3.1配置的可靠性2006.3.2單闆設計要點2006.3.3調試建議2016.4小結2036.5問題與思考203第7章第三方EDA工具2047.1第三方EDA工具綜述2047.1.1NativeLink與WYSIWYG2047.1.23種EDA工具的使用流程2057.1.3QuartusII支持的第三方工具2057.2仿真的概念與ModelSim仿真工具2077.2.1仿真簡介2077.2.2仿真的切入點2087.2.3ModelSim仿真工具的不同版本2107.2.4ModelSim的圖形用戶界麵2107.2.5ModelSim的基本仿真步驟2217.2.6使用ModelSim進行功能仿真2267.2.7使用ModelSim進行時序仿真2307.2.8ModelSim仿真工具高級應用2327.3綜閤的概念與SynplifySynplifyPro綜閤工具2427.3.1SynplifySynplifyPro的功能與特點2427.3.2SynplifyPro的用戶界麵2487.3.3SynplifyPro綜閤流程2517.3.4SynplifyPro的其他綜閤技巧2727.4小結2847.5問題與思考284
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