具体描述
本书根据FPGA设计实践中的经验总结，介绍了一套适用于FPGA设计的最佳实用设计方法学。该方法学涉及了整个FPGA设计流程，从编写设计规范到RTL代码设计，再到设计验证，几乎涵盖了从基本到高级的所有技巧。全书共分为14章，主要包括设计初期的项目管理、设计说明书、FPGA器件选择、团队设计环境，以及设计过程中的电路板布局、功耗、RTL设计、IP重用、功能验证、时序收敛，设计完成后的在线调试和设计签收等内容，并针对设计中常见的问题和设计优化提供了具体的指导。
本书主要讲述了FPGA设计过程中的经验、方法及技巧，有助于客户解决复杂FPGA设计中的各类问题，对获得高性能设计及缩短设计周期有很大的帮助。
本书可以作为电子工程类、自动控制类、计算机类本科高年级及研究生教学用书，也可供其他工程人员自学与参考。
作者简介
目录信息
原书序
第1章 FPGA设计成功的最佳实践 1
1.1引言
第2章 项目管理 4
2.1 项目管理的作用
2.1.1 项目管理的阶段
2.1.2 项目持续时间的估算
2.1.3 计划
第3章 设计说明书 7
3.1 设计说明书：沟通是成功的关键
3.1.1 高级功能说明书
3.1.2 功能设计说明书 8
第4章 资源调查 12
4.1 引言
4.2 工程资源
4.3 第三方IP 13
4.4 FPGA器件选择 13
4.4.1 FPGA器件的特殊功能
4.4.2 FPGA的规模选型 21
4.4.3 速度需求 22
4.4.4 引脚 23
4.4.5 功耗
4.4.6 IP的可用性
4.4.7 器件的可用性
4.4.8 小结
第5章 设计环境 25
5.1 引言
5.2 脚本化环境
5.3 与版本控制软件的交互 26
5.4 问题跟踪系统的使用 27
5.5 回归测试系统
5.6 如何升级FPGA设计工具的版本 27
5.7 FPGA设计环境中常用的工具 28
第6章 电路板设计 30
6.1 FPGA器件给电路板设计带来的挑战
6.2 工程师的角色和职责 31
6.2.1 FPGA工程师
6.2.2 PCB设计工程师
6.2.3 信号完整性设计工程师 32
6.3 功耗和散热问题 33
6.3.1 滤除电源噪声 33
6.3.2 电源分配 34
6.4 信号的完整性
6.4.1 信号完整性问题的类型
6.4.2 电磁干扰 35
6.5 FPGA引脚分配的设计流程 36
6.5.1 流程1：由FPGA设计师主动
6.5.2 流程2：由电路板设计师主动 38
6.5.3 FPGA设计师和电路板设计师如何进行引脚改动的沟通 39
6.6 电路板设计的审查要点
第7章 功耗和热分析 41
7.1 引言
7.2 功耗的基本要素
7.2.1 静态功耗
7.2.2 动态功耗
7.2.3 输入/输出功耗 42
7.2.4 浪涌电流
7.2.5 配置功耗
7.3 准确估计功耗的关键因素
7.3.1 FPGA电路的准确功耗模型 43
7.3.2 每个信号的准确数据切换率
7.3.3 准确的运行条件
7.3.4 资源利用 44
7.4 设计周期早期的功耗估计（电源规划） 45
7.5 基于仿真的功耗估计（设计的功耗验证） 46
7.5.1 局部仿真 48
7.6 功耗估计的最佳实践方法
第8章 RTL代码设计 50
8.1 介绍
8.2 常用术语
8.3 对有ASIC设计背景的工程师的建议 52
8.4 推荐的FPGA设计规范 52
8.4.1 同步与异步
8.4.2 全局信号
8.4.3 专用硬件组件 53
8.4.4 低层次设计原语的使用 54
8.4.5 亚稳态的管理 55
8.5 编写高效的HDL代码 55
8.5.1 什么事最好的硬件设计语言 56
8.5.2 良好的设计习惯 57
8.5.3 可综合的HDL 62
8.6 RTL设计的分析 73
8.6.1 综合报告
8.6.2 综合警告 74
8.6.3 电路方块图的浏览
8.7 RTL设计要点总结 75
第9章 IP及设计重用 7
9.1 引言
9.2 IP重用的需求
9.2.1 IP重用的好处
9.2.2 开发可重用设计方法学面临的困难 78
9.3 设计还是购买 79
9.4 构建可重用的IP 80
9.4.1 设计说明书
9.4.2 实施方法
9.4.3 标准接口的使用 82
9.5 IP组件库软件包 83
9.5.1 IP说明书
9.5.2 用户接口 84
9.5.3 与系统集成工具的兼容性 85
9.5.4 IP的安全性 86
9.6 IP重用的检查清单 87
第10章 硬件到软件的接口 88
10.1 软件接口
10.2 寄存器地址映射表的定义
10.3 寄存器地址映射表的使用
10.3.1 IP的选择
10.3.2 软件工程师的接口
10.3.3 RTL工程师的接口 89
10.3.4 接口的验证
10.3.5 文档 90
10.4 小结
第11章 功能验证 91
11.1 简介
11.2 功能验证面临的挑战
11.3 有关验证的术语 92
11.4 RTL仿真和门级仿真的对比 93
11.5 验证方法学
11.6 克服复杂性
11.6.1 设计和测试的模块化
11.6.2 规划预期操作 94
11.6.3 应对意外状态的计划
11.7 功能覆盖
11.7.1 定向测试 95
11.7.2 随机动态仿真
11.7.3 受约束的随机测试 95
11.7.4 SystemVerilog用于设计和验证 96
11.7.5 通用测试平台方法 97
11.7.6 自验证测试平台
11.7.7 形式化等价性验证 98
11.8 代码覆盖度 99
11.9 质量评价（QA）测试
11.9.1 功能回归测试
11.9.2 可重用IP的图形界面（GUI）测试 100
11.10 硬件互操作性测试 100
11.11 软/硬件协同验证
11.11.1 加快投片的准备
11.12 功能验证清单
第12章 时序收敛 102
12.1 时序收敛的难点
12.2 时序分配和时序分析的重要性
12.2.1 时序分析的背景 103
12.2.2 时序分析的基础
12.3 实现时序收敛目标的方法学 108
12.3.1 制定FPGA器件系列
12.3.2 设计规划 109
12.3.3 早期时序估计 113
12.3.4 CAD工具设置 114
12.4 常见的时序收敛问题 120
12.4.1 缺失时序约束
12.4.2 时序约束发生冲突 121
12.4.3 高扇出寄存器
12.4.4 只差一点就能满足时序
12.4.5 不宜过早设置位置约束
12.4.6 冗长的编译时间 122
12.5 设计规划、实现、优化和时序收敛清单
第13章 系统在线调试 123
13.1 系统在线调试的难点
13.2 规划
13.3 调试方法 124
13.3.1 利用引脚调试
13.3.2 片内逻辑分析仪 125
13.3.3 调试逻辑的使用 127
13.3.4 外部逻辑分析仪 128
13.3.5 编辑存储器的内容
13.3.6 利用软核处理器进行调试 130
13.4 使用举例
13.4.1 上电调试
13.4.2 收发接口调试
13.4.3 系统性能报告 131
13.4.4 软核处理器调试 132
13.5 系统在线调试核对清单 133
第14章 设计的签收 134
14.1 设计签收过程
14.2 设计签收之后
审校者后记 135
索引 136
· · · · · · (收起)
读后感
评分
评分
评分
评分
用户评价
这本书的价值，很大程度上体现在它对于“验证先行”理念的贯彻上。以往我总觉得，验证工作是设计完成后才需要大费周章的事情，但本书清晰地展示了，一个优秀的设计从第一行代码开始，就必须考虑到如何被验证。它详尽地介绍了如何通过设计来支持自检（Self-checking）架构，如何编写高质量的Testbench，甚至如何设计那些“不可能发生”的异常场景来测试系统的鲁棒性。这种前瞻性的思维模式，极大地改变了我写代码的习惯。它不再是一个单向的编码过程，而是一个持续的、双向的对话——我的设计在和我的验证环境对话。更难能可贵的是，书中并没有将验证过程描述成一个纯粹的脚本编写任务，而是强调了验证思维在需求澄清和架构设计阶段的作用。对于任何想要将项目交付质量提升到下一层次的FPGA工程师而言，这本书提供的验证蓝图，绝对是值得反复研读的宝典。
评分坦率地说，初次接触这本书时，我曾担心它会过于偏重某个特定供应商的工具链，导致适用性受限。然而，事实证明我的担忧是多余的。这本书的哲学是建立在通用设计原则之上的，它对工具的依赖性处理得非常巧妙——它会讲解特定工具如何实现某个目标，但更重要的是阐述“为什么”要这样做，以及这种做法的通用性原理。例如，书中对状态机设计的讨论，超越了任何具体HDL语法，深入到了状态空间划分、冗余状态处理等底层逻辑艺术。阅读过程中，我多次停下来，对照自己正在维护的遗留代码，进行了一次彻底的“自我反省”。书中倡导的清晰度、可读性和可维护性，简直是对过去“能跑就行”心态的强力挑战。它不是在教你如何写出最快的代码，而是在教你如何写出团队成员在五年后依然能轻松理解并修改的代码，这是一种更高层次的工程智慧。
评分翻开这本书，我立刻被它那种务实到近乎“不近人情”的实在感所吸引。它不是那种试图用华丽辞藻包装基础知识的读物，而是直奔主题，专注于解决那些在真实项目中困扰我们许久的“顽疾”。比如说，书中对时序约束（Timing Constraints）的讲解，简直是教科书级别的深度剖析，它没有停留在简单的Setup/Hold时间计算上，而是深入探讨了如何利用高级约束来引导布局布线器做出更优化的决策，特别是对于复杂的跨时钟域交互场景，提供的调试思路和工具使用技巧，是我在其他地方未曾见过的系统性总结。我尤其欣赏作者在描述复杂系统集成时所采用的那种冷静、客观的叙事风格，仿佛在还原一次真实的“事故现场”，然后一步步地展示如何用最佳实践来规避或解决这些问题。这本书的结构安排也很有意思，它没有采用传统的章节递进，而是将不同的实践主题穿插在一起，模仿了真实项目开发中的“碎片化”学习和解决问题的过程，非常考验读者的系统性思维，但一旦跟上节奏，收获是巨大的。
评分作为一名刚从学校步入工业界的新手，我对“最佳实践”这个概念一直抱有很高的期望，而这本书的表现只能说是超出了预期。它最出彩的地方在于对“团队”协作这一维度的深入挖掘。很多FPGA的书籍都侧重于“我如何设计一个高效的模块”，但这本书的视角更宏大，它关注的是“我们如何共同维护一个可长期迭代的、健壮的设计”。从版本控制策略在FPGA流程中的具体应用，到如何建立有效的代码审查（Code Review）机制，再到如何为不同角色的团队成员（如后端工程师、验证工程师）定制信息传递的文档格式，这些内容极大地拓宽了我的视野。它让我意识到，一个成功的FPGA项目，技术能力固然重要，但流程和沟通的规范化才是防止项目失控的防火墙。这本书的行文风格非常直接，带着一种过来人的“恨铁不成钢”式的急切感，但正是这种真诚，让读者愿意放下身段，认真吸收这些“血泪教训”。
评分这本关于FPGA设计的书读起来真是让人眼前一亮，尤其是在我这个正处于职业生涯某个瓶颈期的工程师看来，简直是久旱逢甘霖。作者并没有沉溺于晦涩难懂的底层理论，而是选择了一条更贴近实际工程实践的路径。书中对设计流程的梳理清晰且极富条理，从需求分析到最终的实现验证，每一步骤都提供了大量的实操技巧和注意事项。特别是关于代码风格和模块化设计的讨论，简直是醍醐灌顶。我过去的项目中，经常因为团队成员间风格不一而导致集成困难，这本书提供的规范性建议，比如如何命名变量、如何组织层次结构，极大地改善了我们团队的协作效率。它不像某些教科书那样高高在上，而是像一位经验丰富的导师在旁边手把手地指导，让人感觉每学到一个知识点，都能立刻在实际工作中找到对应的应用场景。对于正在摸索大型项目管理和团队协作的硬件工程师来说，这本书的价值远超其售价。它不仅仅是一本技术手册，更是一本关于如何高效交付高质量FPGA产品的“行动指南”。
评分一句话，想学习fpga就不要看了！
评分一句话，想学习fpga就不要看了！
评分一句话，想学习fpga就不要看了！
评分一句话，想学习fpga就不要看了！
评分一句话，想学习fpga就不要看了！
相关图书
本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息，本站不存储任何数据与内容，任何内容与数据均与本站无关，如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度，google,bing,sogou 等
© 2026 qciss.net All Rights Reserved. 小哈图书下载中心 版权所有