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Altera系列FPGA芯片IP核詳解

( 簡體 字)
作者:劉東華類別:1. -> 電子工程 -> FPGA
譯者:
出版社:電子工業出版社Altera系列FPGA芯片IP核詳解 3dWoo書號: 37235
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不接受訂購

出版日:1/1/2014
頁數:632
光碟數:0
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印刷:黑白印刷語系: ( 簡體 版 )
不接受訂購
ISBN:9787121218767
作者序 | 譯者序 | 前言 | 內容簡介 | 目錄 | 
(簡體書上所述之下載連結耗時費功, 恕不適用在台灣, 若讀者需要請自行嘗試, 恕不保證)
作者序:

譯者序:

前言:

隨著集成電路技術的快速發展,可編程邏輯門陣列(FPGA)芯片的集成度不斷提高,同時因其功能強大、開發周期短、可反復修改、保密性好以及開發工具智能化等特點,已經成為當前硬件設計的主要處理芯片。FPGA作為專用集成電路(ASIC)領域中的一種半定制電路,既解決了定制電路的不足,又克服了原有可編程器件門電路數有限的缺點,大大加快了電子產品的研發周期和產品多樣性進程,應用非常廣泛。
Altera公司(http://www.altera.com)是FPGA的主要生產廠商之一,其Stratix、Cyclone等系列FPGA芯片廣泛應用于通信、數據處理、網絡、儀器、工業控制、圖像處理等眾多領域。為方便FPGA開發,縮短開發周期和節省開發成本,Altera及其合作方提供了實現一些通用功能的IP核,包括固化在芯片內的硬IP核和可編程調用的軟IP核。Altera在其開發集成環境Quartus II軟件中提供了IP核的實例化和調用功能。本書重點介紹Altera系列FPGA芯片支持的IP核的功能、特點、接口及原理描述,并給出在FPGA開發過程中IP核的參數設置方法。
本書共分9章,各章內容編排如下:
第1章具體介紹Altera IP核的生成工具MegaWizard插件管理器和SOPC構造器的使用方法以及在Quartus II軟件中創建、添加、例化和引用IP核的方法。
第2章介紹門級運算、整數和浮點數算術IP核。這些IP核可以實現常用的邏輯運算、數學運算和矩陣運算等功能。本章給出了每個IP核的接口聲明和部分功能仿真結果。
第3章主要介紹實現各類存儲器的IP核,包括LPM移位寄存器、觸發器和鎖存器、ROM/RAM編譯器及RAM初始化器IP核、FIFO(包括FIFO分割器)IP核以及Flash存儲器IP核。
第4章重點介紹數字信號處理中常用的IP核,包括FIR編譯器、CIC編譯器、NCO編譯器和FFT IP核,本章給出了對每個IP核的詳細功能描述和信號時序分析。
第5章介紹通信和網絡應用IP核,包括RS碼編譯碼器和Viterbi譯碼器等信道糾錯碼IP核、循環冗余校驗碼(CRC)編譯器、串行通信常用的8B/10B編譯碼器以及SONET/SDH物理層IP核。
第6章在介紹Altera Avalon-ST和Avalon-MM標準接口協議和視頻數據/控制包結構的基礎上,給出了在圖像和視頻處理系統中常用的輸入/輸出、濾波器、裁剪器、同步器、緩存器、縮放器、切換器、掃描器、顏色校正器、混合器等功能IP核以及視頻監視器和跟蹤系統等系統級應用IP核。
第7章介紹輸入和輸出控制IP核,包括時鐘控制器、鎖相環(PLL)、低電壓差分信號(LVDS)收發器、雙數據速率(DDR)I/O、訪問外部存儲器的DQ-DQS I/O、I/O緩存器等IP核。
第8章重點分析Altera的硬件接口IP核。詳細介紹了實現通用工業標準總線的PCI/PCI Express編譯器、RapidIO IP核、用于數字電視信號傳輸的SDI接口IP核以及用于網絡通信的10/100/1 000 Mbps以太網MAC層IP核。
第9章主要介紹在Altera FPGA調試過程中使用的系統內調試驗證工具及設計調試的步驟和方法。包括SignalTap II邏輯分析儀、虛擬JTAG、系統內的源和探測器以及Flash編程和FPGA配置加載器等。
本書詳盡介紹了Altera公司各系列FPGA芯片支持的多類IP核,編寫過程中參考了Altera公司官方網站(http://www.altera.com)提供的大量英文資料以及集成開發環境Quartus II軟件中提供的IP核數據手冊和幫助文檔。
參與本書編寫工作的還有梁光明、向良軍、胡耀華、劉?斌、呂文龍、劉軍發、熬宇、王月磊、藺吉順、馬新軍、劉麗華、張繪國。
還要感謝電子工業出版社和本書的責任編輯田宏峰老師,在田老師的大力支持和幫助下本書才得以與廣大讀者見面。
由于作者水平有限,錯誤、遺漏之處在所難免,懇請各位讀者批評指正。同時也歡迎大家就FPGA開發相關技術與作者交流,聯系郵箱:ldh_1976@163.com。

劉東華
2013年10月
內容簡介:

Altera IP核是面向Altera可編程邏輯門陣列(FPGA)芯片優化的、實現電子設計中常用功能的封裝模塊。本書以Altera公司的Arria、HardCopy、Cyclone和Stratix系列FPGA芯片為基礎,詳細介紹各類IP核的特點、接口信號以及功能描述,并對部分IP核的信號時序進行分析。
全書共分9章,首先介紹在Quartus II軟件中生成和使用Altera IP核方法,然后按照IP核的功能分類詳細介紹用于數學運算、數據存儲、數字信號處理(DSP)、通信和網絡、圖像處理、輸入/輸出、通信接口以及FPGA調試驗證的Altera IP核。

目錄:

第1章 Altera IP核的生成和使用 1
1.1 概述 1
1.2 MegaWizard插件管理器 2
1.3 SOPC構造器 9
1.4 基于Quartus II軟件的IP核操作 12
1.4.1 創建工程 12
1.4.2 定制和向Quartus II工程中添加IP核 14
1.4.3 IP核的引用 14
第2章 數學運算IP核 17
2.1 LPM類整數運算IP核 18
2.1.1 LPM_ADD_SUB 18
2.1.2 LPM_COMPARE 20
2.1.3 LPM_COUNTER 22
2.1.4 LPM_DIVIDE 24
2.1.5 LPM_MULT 26
2.1.6 LPM_ABS 29
2.2 ALT類整數運算IP核 30
2.2.1 ALTACCUMULATE 30
2.2.2 ALTECC 32
2.2.3 ALTERA_MULT_ADD 36
2.2.4 ALTMEMMULT 46
2.2.5 ALTMULT_COMPLEX 48
2.2.6 ALTSQRT 50
2.2.7 PARALLEL_ADD 52
2.3 浮點數運算IP核 54
2.3.1 概述 54
2.3.2 ALTFP_ADD_SUB 55
2.3.3 ALTFP_DIV 57
2.3.4 ALTFP_MULT 59
2.3.5 ALTFP_SQRT 60
2.3.6 ALTFP_EXP 62
2.3.7 ALTFP_INV 63
2.3.8 ALTFP_INV_SQRT 64
2.3.9 ALTFP_LOG 65
2.3.10 ALTFP_ABS 66
2.3.11 ALTFP_COMPARE 67
2.3.12 ALTFP_CONVERT 68
2.3.13 ALTFP_MATRIX_INV 71
2.3.14 ALTFP_MATRIX_MULT 74
2.4 邏輯運算IP核 79
2.4.1 與、或、非和異或 80
2.4.2 LPM_CONSTANT 82
2.4.3 LPM_BUSTRI 83
2.4.4 LPM_MUX 84
2.4.5 LPM_ DECODE 85
2.4.6 LPM_CLSHIFT 87
第3章 存儲器IP核 89
3.1 LPM類存儲器IP核 89
3.1.1 LPM_SHIFTREG 89
3.1.2 LPM_FF 92
3.1.3 LPM_LATCH 93
3.2 ROM和RAM IP核 95
3.2.1 ROM和RAM 95
3.2.2 RAM初始化器 111
3.2.3 基于RAM的移位寄存器 114
3.3 FIFO 116
3.3.1 FIFO 116
3.3.2 FIFO分割器 125
3.4 Flash存儲器IP核 131
第4章 數字信號處理IP核 139
4.1 FIR編譯器 139
4.2 CIC 157
4.3 NCO 164
4.4 FFT 172
第5章 數字通信IP核 187
5.1 RS碼編譯器 187
5.2 Viterbi編譯器 193
5.3 CRC編譯器 202
5.4 8B/10B編譯碼器 207
5.5 POS-PHY Level 4 213
第6章 視頻和圖像處理IP核 244
6.1 接口 244
6.2 濾波器 251
6.2.1 2D FIR濾波器 251
6.2.2 2D中值濾波器 254
6.3 混合器 255
6.4 Avalon-ST視頻監視器 258
6.5 色度重采樣器 261
6.6 裁剪器 264
6.7 時鐘驅動的視頻輸入和輸出 265
6.7.1 時鐘驅動的視頻輸入 265
6.7.2 時鐘驅動的視頻輸出 272
6.8 顏色面板序列器 280
6.9 顏色空間轉換器 283
6.10 控制同步器 286
6.11 幀讀取器 290
6.12 幀緩存器 293
6.13 校正器 298
6.14 隔行掃描器 299
6.15 去隔行掃描器 301
6.15.1 去隔行掃描器 301
6.15.2 去隔行掃描器II 309
6.16 縮放器 313
6.16.1 縮放器 313
6.16.2 縮放器II 319
6.17 切換器 322
6.18 測試模板生成器 325
6.19 跟蹤系統 328
第7章 輸入/輸出IP核 330
7.1 時鐘控制塊IP核 330
7.2 鎖相環(PLL)IP核 334
7.3 LVDS收發器IP核 344
7.4 雙數據速率I/O IP核 356
7.5 ALTDLL和ALTDQ_DQS IP核 365
7.6 I/O緩存IP核 386
第8章 接口IP核 398
8.1 ASI 398
8.2 10/100/1 000 Mbps以太網IP核 402
8.3 DDR和DDR2 SDRAM控制器 433
8.4 DDR和DDR2 SDRAM HPC和ALTMEMPHY IP核 444
8.5 PCI編譯器 466
8.6 PCI Express編譯器 495
8.7 RapidIO IP核 517
8.8 SDI IP核 546
第9章 FPGA調試IP核 556
9.1 SignalTap II邏輯分析儀 556
9.2 系統內的源和探測器(ISSP) 576
9.3 虛擬JTAG 583
9.4 串行Flash加載器 598
9.5 并行Flash加載器 606
參考文獻 622
序: