VHDL与可编程逻辑器件应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:航空工业

作者:孙延鹏

出品人:

页数:251

译者:

出版时间:2006-12

价格:25.00元

装帧:

isbn号码:9787801837516

丛书系列:

图书标签:

• 硬件编程
• VHDL
• 可编程逻辑器件
• FPGA
• 数字电路
• 硬件描述语言
• 设计
• Verilog
• EDA
• 电子工程
• PLD

数字化时代的基石：深入探索 FPGA 与 SoC 的无限可能 在这股由数字化浪潮驱动的科技变革中，现场可编程门阵列（FPGA）和片上系统（SoC）正以前所未有的速度重塑着我们的世界。从高性能计算到嵌入式系统，从通信网络到人工智能，这些高度灵活且强大的硬件平台已成为现代电子设计不可或缺的核心。本书旨在为广大读者，特别是对电子工程、嵌入式系统开发以及数字逻辑设计感兴趣的工程师、学生和研究人员，提供一个全面而深入的理解 FPGA 和 SoC 的学习路径。 本书不仅仅是对理论知识的堆砌，更注重实际应用与实践操作的结合。我们将带领您逐步揭开 FPGA 和 SoC 的神秘面纱，从最基础的数字逻辑概念出发，深入剖析其内部结构、工作原理以及丰富的可编程能力。您将了解到如何利用硬件描述语言（HDL）——如 Verilog 或 VHDL——来精确地描述和实现复杂的数字电路，将抽象的设计思路转化为实际运行的硬件功能。 从基础到精通，掌握 FPGA 和 SoC 的核心技术： 数字逻辑设计基础 revisited： 回顾并强化组合逻辑和时序逻辑的基本概念，包括逻辑门、触发器、状态机等，为后续更复杂的硬件设计打下坚实基础。 FPGA 架构与内部组件详解： 深入解析 FPGA 的核心构成，如查找表（LUT）、触发器（Flip-Flops）、布线资源（Routing Resources）、输入/输出块（IOBs）以及常用的DSP（数字信号处理）和RAM（随机存取存储器）模块。理解这些组件的功能和连接方式，是高效利用 FPGA 的关键。 硬件描述语言（HDL）实战： 学习如何使用 Verilog 或 VHDL 等 HDL 语言来设计数字电路。我们将从简单的组合逻辑电路设计开始，逐步过渡到时序逻辑设计，包括有限状态机（FSM）的建模与实现。通过丰富的实例，您将掌握如何编写清晰、高效且可综合的 HDL 代码。 FPGA 开发流程与工具链： 熟悉 FPGA 从概念设计到最终实现的完整流程，包括代码编写、仿真验证、综合（Synthesis）、布局布线（Place and Route）以及下载配置。我们将介绍业界主流的 FPGA 开发工具，如 Xilinx Vivado、Intel Quartus Prime 等，并指导您如何熟练使用它们来完成设计任务。 SoC 架构与嵌入式系统开发： 探讨 SoC 的概念及其优势，了解如何将高性能处理器（如 ARM Cortex-A 系列）与 FPGA 资源集成在同一颗芯片上。学习如何进行 SoC 的硬件和软件协同设计，以及如何利用 SoC 的强大功能开发复杂的嵌入式系统。 高性能 IP 核的集成与应用： 深入了解 IP（Intellectual Property）核的概念，学习如何实例化和使用预先设计好的 IP 核，如 DDR 控制器、PCIe 接口、Ethernet MAC 等，从而快速构建高性能的系统，避免重复造轮子。 实际项目案例分析： 通过一系列精心设计的项目案例，将理论知识付诸实践。这些案例将涵盖不同的应用领域，例如： 高速数据采集与处理： 利用 FPGA 的并行处理能力，设计高速ADC接口和数据预处理模块。 自定义通信协议实现： 基于 FPGA 实现特定的通信协议，如SPI、I2C、UART，或更复杂的SDI、MIPI等。 数字信号处理（DSP）加速： 利用 FPGA 的DSP Slice和分布式RAM，加速滤波、FFT等算法的运算。 图像与视频处理： 实现图像采集、颜色空间转换、滤波器、边缘检测等实时图像处理算法。 嵌入式系统中的硬件加速： 将部分软件算法卸载到 FPGA 上，提升嵌入式系统的整体性能。 SoC 平台上的嵌入式 Linux 开发： 学习如何在 SoC 平台上搭建嵌入式 Linux 环境，并利用 FPGA 加速关键任务。 高级主题与未来趋势： 展望 FPGA 和 SoC 技术的未来发展方向，例如高层次综合（HLS）、机器学习推理硬件加速、以及在5G通信、自动驾驶、物联网等新兴领域的应用。 本书的每一章节都力求内容充实、逻辑清晰，并辅以大量的图表、代码示例和操作指导，帮助读者深入理解每一个概念，掌握每一个技能。无论您是初学者，还是希望提升技能的专业人士，本书都将是您在 FPGA 和 SoC 设计领域迈向成功的宝贵指南。通过本书的学习，您将能够自信地驾驭这些强大的硬件平台，将您的创新想法转化为现实，并为数字化时代的进步贡献您的力量。

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作为一名在数字电路设计领域摸爬滚打多年的工程师，我深知VHDL和可编程逻辑器件的重要性。在工作中，我经常需要阅读他人的VHDL代码，或者编写新的代码来实现各种功能。然而，我一直觉得自己在VHDL的某些高级特性上掌握得不够牢固，尤其是在处理一些复杂的设计场景时，总是感觉有些吃力。这本书的到来，给了我一个重新审视和巩固VHDL知识体系的机会。作者在讲解过程中，并没有回避那些相对复杂或容易出错的知识点，而是用非常清晰的语言和图示，将它们一一剖析。例如，关于时序逻辑的设计、状态机的建模、IP核的调用和生成等内容，都讲解得非常到位，让我对这些概念有了更深刻的理解。而且，书中强调的“可综合性”和“约束条件”的设定，更是直接指导我如何写出高效、可靠且易于综合的VHDL代码，这对于实际项目来说至关重要。读完这本书，我感觉自己解决实际问题的能力得到了很大的提升，写出的代码也更加规范和易于维护。

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这本书的编辑排版非常精良，阅读起来非常舒适。我是一名对数字逻辑设计充满好奇的初学者，一直想找一本能够引导我入门的书。一开始，我被VHDL的语法和各种概念弄得有点晕头转向，但这本书的结构设计得非常合理，从最基础的VHDL语法讲起，然后逐步过渡到更复杂的逻辑设计，并且在每一个阶段都配有相应的例程。这些例程的设计非常巧妙，能够帮助我直观地理解书本上的概念，而不是死记硬背。我尤其喜欢书中对于“状态机”和“流水线设计”的讲解，作者通过生动的比喻和图示，将抽象的设计思想具象化，让我一下子就明白了其中的原理。此外，书中对可编程逻辑器件的介绍也让我对接下来的学习有了方向感，我开始了解FPGA和CPLD是如何工作的，以及它们在现代电子产品中的作用。这本书不仅仅是一本技术书籍，更像是一位循循善诱的老师，它让我对数字设计产生了浓厚的兴趣，并坚定了继续深入学习下去的决心。

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这本书简直是为我量身打造的！一直以来，我在学习VHDL的过程中都感觉有点力不从心，很多概念性的东西总是抓不住要领，尤其是在实际应用方面，感觉理论和实践脱节。这本书的出现，就像一束光照亮了我前进的道路。作者在讲解VHDL语法和结构时，深入浅出，循序渐进，让我不再被那些晦涩难懂的术语所困扰。最让我惊喜的是，书中并没有止步于理论的阐述，而是通过大量的实例，将VHDL的知识点与可编程逻辑器件（如FPGA和CPLD）的实际应用紧密结合起来。每一个实例都设计得非常巧妙，能够清晰地展示VHDL代码是如何映射到硬件逻辑的，以及如何通过这些代码来实现各种功能。我特别喜欢书中的“项目实践”章节，那里包含了几个完整的项目开发流程，从需求分析到代码编写，再到仿真验证和下载到器件，每一个步骤都讲解得非常详细，让我第一次真正体会到设计一个完整数字系统的成就感。读完这些项目，我感觉自己对VHDL的应用能力有了质的飞跃，不再是只会写几段代码的“码农”，而是能够真正设计和实现复杂数字电路的工程师了。

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作为一名从事嵌入式系统开发多年的老兵，我深知实践的重要性。很多时候，一本优秀的参考书，其价值不在于提供了多少理论知识，而在于它能否真正指导我们解决实际问题。这本书无疑就是这样的典范。它不仅仅是在讲授VHDL语法，更是在传递一种解决问题的设计思维。书中提供的案例，从简单的逻辑门到复杂的处理器接口，涵盖了实际工程中可能遇到的各种情况。每个案例的讲解都非常到位，不仅给出了完整的VHDL代码，还对代码的逻辑、设计思路以及与硬件的对应关系进行了详细的解释。让我印象深刻的是，书中还涉及了一些关于性能优化和功耗管理的技巧，这对于实际产品开发来说是至关重要的。读这本书，我仿佛回到了自己刚入行的时候，重新发现了VHDL的魅力，也学习到了很多新的设计方法和工程实践。这本书绝对是每一个从事数字逻辑设计和嵌入式系统开发工程师的案头必备。

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我是一名正在攻读嵌入式系统专业的硕士研究生，在课程中接触到了FPGA技术，并被其强大的并行处理能力所吸引。然而，市面上关于FPGA的中文教材，很多要么过于理论化，要么侧重于特定的硬件平台，难以找到一本能够系统讲解VHDL语言与FPGA应用相结合的优质读物。这本书的出现，恰好弥补了这一空白。它的内容非常全面，不仅详细介绍了VHDL的各种特性，还深入探讨了如何利用VHDL来描述硬件行为，以及如何进行有效的仿真和综合。书中对不同类型可编程逻辑器件的介绍也让我受益匪浅，让我对FPGA和CPLD有了更清晰的认识，了解了它们的结构、特点以及适用的场景。更重要的是，书中提供的设计案例非常丰富，涵盖了数字信号处理、通信接口、微处理器系统等多个领域，这些案例不仅具有很高的参考价值，而且通过分析这些案例，我能够学习到很多优秀的VHDL设计方法和技巧，以及如何进行性能优化和低功耗设计。这本书不仅是我的学习资料，更是我未来在FPGA领域进行研发的宝贵参考。

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