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FPGA項目開發實戰講解

( 簡體 字)
作者:李憲強類別:1. -> 電子工程 -> FPGA
譯者:
出版社:電子工業出版社FPGA項目開發實戰講解 3dWoo書號: 41255
詢問書籍請說出此書號!

缺書
NT售價: 240

出版日:4/1/2015
頁數:260
光碟數:0
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印刷:黑白印刷語系: ( 簡體 版 )
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ISBN:9787121256400
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:

筆者發現市場上關于FPGA的書籍有以下幾種:介紹語法、介紹軟件安裝和使用、介紹FPGA芯片本身、介紹FPGA小項目(如開發100例,這樣的小項目不能使讀者學會真正的FPGA開發)、介紹FPGA大項目(如以太網開發、PCI_E系統開發,但介紹太籠統,沒有介紹讀者關心的具體操作步驟,最終讀者還是不能掌握實際的開發技巧),所以筆者立足于讓讀者真正能掌握FPGA的開發技巧,以中等難度的項目為例,詳細介紹開發中的每個環節,讀者讀完后,完全可以親自動手完成一個中等難度的項目,建立自信,真正學會FPGA開發。
本書涉及的所有技術點都是筆者在項目設計中親自完成的。7個章節從易到難介紹了7個開發項目,每個項目從以下幾方面介紹:相關技術、FPGA方案設計、子模塊設計、仿真和測試、項目開發過程中遇到的問題、定位和解決措施。在編寫過程中,插入了大量的狀態機轉換圖、仿真結果和關鍵代碼,方便讀者學習,同時還加上了筆者在開發過程中遇到的實際問題及解決問題的手段、機理分析。
本書的讀者群是FPGA初學者,或者對FPGA設計有一定經驗,但對復雜的項目經常感到束手無策的開發人員,以及想進一步提高的朋友。
在7個開發項目中,異步FIFO控制器是每個FPGA開發人員都需要面對的問題,一些從事FPGA開發多年的朋友仍然不能掌握其中的細節,雖然看似簡單,但真正弄清楚后能提高很多。
串口通信控制器是比較常用的模塊,80%以上的項目都需要用到串口進行通信、控制、參數配置等,所以串口的開發比較有代表性。
A/D采集控制器也是非常常用的,但不同A/D芯片的工作模式不太一樣,筆者在開發過程中遇到了一些障礙,所以拿出來和讀者分享,希望對讀者有一定的啟發作用,遇到調試不順的時候,需要慢慢分析,不能輕易打退堂鼓,也不能對技術指標打折扣,要100%完成才可以。
HDLC也是非常常用的技術,在商用網絡通信及軍工領域中應用非常廣泛。
SDRAM應用也非常廣泛,學會了這個模塊,理解DDR SDRAM就容易很多了。
NAND FLASH作為大容量存儲器,在開發中有一定的難度,第9章將告訴讀者面對一個相對復雜的項目,如何一步步分解,把復雜的工程分解成多個相對簡單的模塊。
1553B控制器在航空航天領域中用得非常多,目前,在這個領域實現1553B控制器主要用進口ASIC芯片,但價格昂貴,國產化和FPGA化的趨勢正在一步步加深,軍工類院校和研究所對這項技術會非常感興趣。
本書的編寫重點不是介紹語法,而是講解實際項目,每個項目的編寫都有大量的狀態轉移圖、時序仿真圖和測試結果,異步FIFO、串口控制器、A/D和D/A控制器、HDLC控制器四部分給出了完整的源代碼,后面幾章限于篇幅只列出了實現的關鍵代碼,但是讀者根據比較詳細的設計描述和狀態機,可以輕易地將代碼編寫出來。對照代碼,用心領悟,沉下心,集中精力搞定其中一兩個項目,就會有質的提高。
我的聯系方式:lxqiang_2008@aliyun.com,期待和讀者進一步溝通交流。
內容簡介:

本書立足于工程實踐經驗,首先介紹FPGA的原理、語法、設計技巧,然后詳細介紹了7項常用技術的實現。每項技術從以下幾方面介紹:相關技術介紹、FPGA方案框圖設計、子模塊設計、仿真和測試、項目開發過程中遇到的問題、定位和解決措施,其中插入了大量的狀態機轉換圖和關鍵代碼,方便讀者學習。

目錄:

第1章 FPGA介紹 1
1.1 FPGA的優勢 1
1.2 FPGA典型結構圖 2
1.3 LUT原理 6
1.4 FPGA上電配置過程時序圖 7
1.5 FPGA基本開發流程 10
第2章 Verilog語法介紹 13
2.1 Verilog HDL語言簡介 13
2.1.1 什么是Verilog HDL 13
2.1.2 Verilog HLC的歷史 13
2.2 Verilog HDL和VHDL語言比較 14
2.3 Verilog語法介紹 15
2.3.1 模塊 15
2.3.2 常量 16
2.3.3 parameter與define的區別 18
2.3.4 reg和wire 19
2.3.5 操作符 21
2.3.6 assign和always語句 21
2.3.7 if和case語句 23
2.3.8 循環語句 25
2.3.9 模塊實例化 25
2.3.10 預處理指令 26
2.3.11 系統任務 26
2.3.12 task和function語句的區別 29
2.3.13 文件操作 30
第3章 FPGA開發必要的技術積累 33
3.1 鎖存器、觸發器 33
3.2 時序的基本概念 34
3.2.1 建立和保持時間 34
3.2.2 同步系統中時序分析 34
3.3 異步時鐘域和亞穩態 37
3.3.1 什么是亞穩態 37
3.3.2 亞穩態發生場合 37
3.3.3 亞穩態危害 38
3.3.4 怎么減少亞穩態的發生 38
3.3.5 案例:亞穩態導致通信異常 39
3.4 狀態機的設計 39
3.5 復位信號 40
3.5.1 同步復位和異步復位比較 40
3.5.2 案例:和復位信號相關的項目 41
3.6 串并轉換和并串轉換 42
3.7 流水技術 42
3.7.1 流水技術原理 42
3.7.2 案例:NAND FLASH流水實現高速存儲 43
3.8 乒乓操作 44
3.9 雙向端口使用 45
3.9.1 數據總線的設計 45
3.9.2 程序設計 45
3.9.3 案例:MCU接口程序 46
3.10 Xilinx原語介紹 49
3.10.1 時鐘組件 49
3.10.2 吉比特收發器組件 50
3.10.3 I/O端口組件 50
3.10.4 IBUFDS 51
3.10.5 IDELAY 52
3.10.6 OBUFDS 53
3.11 DCM原理 54
3.12 RAM核的使用 56
3.13 FPGA時序約束 60
3.13.1 FPGA約束介紹 60
3.13.2 案例:500MSPS的A/D轉換器 63
3.14 生成IP核 70
3.14.1 生成IP核的方法 70
3.14.2 案例:生成IP核的具體操作過程 71
3.15 保持層次關系 73
3.16 Chipscope ICON和ILA 75
3.16.1 Chipscope介紹 75
3.16.2 案例:以DSP接口程序為例介紹使用流程 77
3.17 Verilog編碼風格注意事項總結 79
3.18 FPGA學習步驟 80
3.19 FPGA工作方式 81
第4章 FIFO控制器設計 83
4.1 FIFO相關的概念 83
4.2 設計指標 84
4.3 同步FIFO設計 84
4.3.1 雙端口RAM介紹 84
4.3.2 同步FIFO設計 85
4.4 異步FIFO設計 88
4.4.1 空/滿標志的產生 88
4.4.2 亞穩態問題 88
4.4.3 格雷碼 89
4.4.4 異步FIFO設計及結果 90
第5章 串口通信模塊設計 95
5.1 串口通信概述 95
5.1.1 串口介紹 95
5.1.2 串口幀格式 96
5.2 設計指標 97
5.3 串口通信模塊方案 97
5.3.1 原理框圖 97
5.3.2 FPGA方案 98
5.4 串口通信各個模塊設計 99
5.4.1 MCU配置模塊設計 99
5.4.2 發送模塊設計 106
5.4.3 接收模塊設計 114
5.4.4 頂層模塊 123
5.5 串口通信模塊調試注意事項 126
第6章 數/模及模/數轉換控制模塊設計 127
6.1 相關技術介紹 127
6.1.1 數/模轉換器(DAC)介紹 127
6.1.2 模/數轉換器(ADC)介紹 129
6.1.3 數/模轉換芯片AD5641介紹 131
6.1.4 模/數轉換芯片ADS7230介紹 132
6.2 技術指標要求 135
6.3 D/A模塊設計 136
6.4 AD模塊設計 141
6.5 遇到的問題、排查及定位 148
第7章 HDLC總線控制器設計 149
7.1 HDLC協議介紹 149
7.2 CRC校驗 150
7.3 設計技術指標 150
7.4 HDLC電路圖 150
7.5 HDLC總線控制器模塊劃分 151
7.6 HDLC總線控制器各個模塊設計 152
7.6.1 CRC模塊設計 152
7.6.2 發送編碼設計及結果 152
7.6.3 接收解碼設計及結果 163
7.7 遇到的問題及解決辦法 174
第8章 SDRAM控制器設計 175
8.1 SDRAM簡介 175
8.2 SDRAM芯片介紹 176
8.3 SDRAM設計方案 178
8.3.1 刷新周期的問題 180
8.3.2 初始化模塊 183
8.3.3 定時刷新請求信號產生模塊 184
8.3.4 讀/寫請求產生模塊 185
8.3.5 讀/寫狀態機 187
第9章 NAND FLASH控制器設計 195
9.1 NAND FLASH介紹 195
9.1.1 NAND FLASH信號功能介紹 195
9.1.2 芯片存儲陣列結構和地址尋址 196
9.1.3 NAND FLASH時序圖介紹 197
9.2 設計技術指標 201
9.3 原理圖介紹 202
9.4 NAND FLASH控制器方案 202
9.5 NAND FLASH各個模塊設計 203
9.5.1 MCU接口模塊 203
9.5.2 FLASH管理模塊 205
9.5.3 NAND FLASH壞塊表查找模塊設計 209
9.5.4 NAND FLASH頁查找模塊設計 210
9.5.5 NAND FLASH讀模塊設計 211
9.5.6 NAND FLASH寫模塊設計 212
9.5.7 NAND FLASH塊擦除模塊設計 214
9.6 遇到的問題及解決辦法 217
9.6.1 對FLASH的讀/寫不能完成 217
9.6.2 讀/寫不穩定 217
第10章 1553B總線控制器設計 218
10.1 1553B總線介紹 218
10.1.1 總線拓撲結構 219
10.1.2 編碼方式 220
10.1.3 1553B數據格式 220
10.1.4 總線數據傳輸過程說明 223
10.2 設計技術指標 224
10.3 原理圖介紹 224
10.4 收發器芯片介紹 224
10.5 1553B總線控制器方案 225
10.6 1553B總線控制器各個模塊設計 226
10.6.1 曼徹斯特編碼模塊設計 226
10.6.2 曼徹斯特解碼模塊設計 230
10.6.3 協議處理模塊設計 231
10.6.4 RT接收模塊設計 238
10.6.5 RT發送模塊設計 242
10.6.6 RT-RT模塊設計 243
10.6.7 Broadcast模塊設計 243
10.7 測試結果 245
10.8 遇到的問題及解決辦法 246
參考文獻 247
后記 248
序: