FPGAs 101 pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Newnes

作者:Gina Smith

出品人:

页数:245

译者:

出版时间:2010-02-22

价格:USD 44.95

装帧:Paperback

isbn号码:9781856177061

丛书系列:

图书标签:

FPGA
数字电路
可编程逻辑
VHDL
Verilog
硬件设计
嵌入式系统
数字信号处理
电子工程
开发板

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具体描述

FPGAs (Field-Programmable Gate Arrays) can be found in applications such as smart phones, mp3 players, medical imaging devices, and for aerospace and defense technology. FPGAs consist of logic blocks and programmable interconnects. This allows an engineer to start with a blank slate and program the FPGA for a specific task, for instance, digital signal processing, or a specific device, for example, a software-defined radio. Due to the short time to market and ability to reprogram to fix bugs without having to respin FPGAs are in increasingly high demand.

This book is for the engineer that has not yet had any experience with this electrifying and growing field. The complex issue of FPGA design is broken down into four distinct phases - Design / Synthesis / Simulation / Place & Route. Numerous step-by-step examples along with source code accompany the discussion. A brief primer of one of the popular FPGA and hardware languages, VHDL, is incorporated for a simple yet comprehensive learning tool. While a general technology background is assumed, no direct hardware development understanding is needed. Also, included are details on tool-set up, verifaction techniques, and test benches. Reference material consists of a quick reference guide, reserved words, and common VHDL/FPGA terms.

Learn how to design and develop FPGAs -- no prior experience necessary!

Breaks down the complex design and development of FPGAs into easy-to-learn building blocks

Contains examples, helpful tips, and step-by-step tutorials for synthesis, implementation, simulation, and programming phases

《FPGA 101》是一本旨在为电子工程领域初学者和希望深入了解现场可编程门阵列（FPGA）技术的读者量身打造的入门指南。本书以清晰易懂的语言，系统地阐述了FPGA的核心概念、工作原理以及在现代电子设计中的应用。本书的开篇，我们将从数字逻辑设计的基础知识讲起，回顾基本的逻辑门（AND, OR, NOT, XOR等）、组合逻辑电路（如加法器、译码器）和时序逻辑电路（如触发器、寄存器、计数器）的设计与分析。这些基础是理解FPGA工作机制的基石，本书将通过大量的实例来巩固这些概念，确保读者能够扎实掌握。随后，我们将正式进入FPGA的世界。读者将了解到FPGA的架构，包括可配置逻辑块（CLB）、输入/输出块（IOB）、布线资源（routing resources）以及其他关键组成部分。我们会详细解释这些组件如何协同工作，以实现任意数字逻辑功能。此外，本书还将深入探讨FPGA的编程模型，介绍硬件描述语言（HDL），如Verilog和VHDL，并提供如何使用这些语言来描述数字电路的实用技巧。学习FPGA不仅需要理解其硬件结构，更需要掌握一套完整的开发流程。因此，《FPGA 101》将带领读者一步步熟悉FPGA的开发工具链。我们将介绍综合（synthesis）、布局（placement）、布线（routing）和时序分析（timing analysis）等关键步骤，并解释它们在将HDL代码转化为可在FPGA上运行的配置比特流（configuration bitstream）过程中的作用。读者将学习如何使用常用的FPGA开发软件，如Xilinx Vivado或Intel Quartus Prime，并从编写第一个HDL程序到最终实现一个简单的数字电路，获得完整的实践经验。为了帮助读者更好地理解FPGA的应用，《FPGA 101》还将展示一系列实际应用案例。这些案例涵盖了从简单的信号处理、通信接口控制到更复杂的嵌入式系统设计等多个领域。通过分析这些实际项目，读者将能够直观地看到FPGA如何解决现实世界中的工程挑战，并激发他们将所学知识应用于自己项目中的灵感。本书的另一大特色是其强调“动手实践”。每一章节都配有精心设计的实验和练习，鼓励读者亲手搭建电路，编写代码，并观察结果。我们提供详尽的指导，帮助读者选择合适的开发板，设置开发环境，并逐步完成实验任务。这些实践环节是检验学习成果、加深理解的有效途径，也将帮助读者培养解决实际工程问题的能力。此外，《FPGA 101》还将对FPGA的一些高级主题进行初步的介绍，为读者未来的深入学习奠定基础。这可能包括有限状态机（FSM）的设计模式、片上系统（SoC）的概念、低功耗设计策略以及软核处理器（soft-core processors）的应用等。这些内容将为读者打开更广阔的视野，了解FPGA技术的无限潜力。本书的目标是让任何有一定电子工程背景的读者，无论是在校学生还是在职工程师，都能通过阅读《FPGA 101》掌握FPGA设计的基础知识和实践技能，并能够自信地开启FPGA项目的开发之路。通过系统性的学习和大量的实践，本书将帮助读者成为一名合格的FPGA工程师。