FPGA芯片架構設計與實現 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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餘樂 著

圖書標籤:

• FPGA
• 芯片架構
• 數字電路
• Verilog
• VHDL
• 硬件設計
• 可編程邏輯
• 嵌入式係統
• 電子工程
• 集成電路

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121306105

版次：1

商品編碼：12129575

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2017-07-01

用紙：膠版紙

頁數：344

字數：550000

正文語種：中文

內容簡介

　　

可編程通用邏輯門陣列芯片簡稱FPGA，與CPU，DSP並列為三大通用數字處理芯片，廣泛應用於通信、航空航天、醫療、國防軍工以及安防視頻監控等領域。通過本書的學習，讀者可以全麵瞭解一顆FPGA芯片從設計、驗證到流片的全部開發過程。 本書共分10章，采取“總―分”的編排方式。第1章從架構的總體設計入題對FPGA進行介紹。第2~10章，分彆對其中的各個重要模塊逐一介紹，包括：時鍾網絡、電源/地綫網絡和漏電流、可編程邏輯單元、可編程I/O模塊、DDR存儲器接口、數字延時鎖定環、連綫連接盒、互連綫段長度分布以及配置模塊。 本書適閤從事集成電路設計的資深工程師、微電子專業高年級研究生以及從事微電子專業教學研究的教師和科研人員閱讀。本書還可以作為高等院校教授集成電路設計的輔助資料。

作者簡介

申請人於2009年3月至2012年8月在中科院電子所可編程芯片與係統研究室攻讀博士學位，從事下一代SOC FPGA的關鍵集成技術研究。博士課題來源於中科院/國傢外專局的創新團隊國際閤作夥伴計劃"片上可編程係統前沿技術研究”。博士畢業獲微電子與固體電子學博士學位。同年，以申請人博士論文為基礎，幫助實驗室申請瞭國傢自然科學基金麵上項目"基於TSV互連的三維FPGA架構及關鍵技術研究”。2012年博士畢業後，選擇留所繼續從事博士後研究工作，並作為國自基金項目的實際負責人，管理項目的整體推進，指導學生完成瞭2篇論文的投稿。博士後期間，參與瞭兩款FPGA芯片的研製工作，分彆是0.13um 百萬門級FPGA（中科院重點方嚮性項目）和40nm FPGA-ip核（國傢重大專項）。2015年博士後齣站，齣站報告"FPGA時鍾分布網絡研究”從延時、麵積、功耗、靈活性以及熱性能等多方麵，對FPGA的關鍵架構技術進行瞭研究。

目錄

第1 章 FPGA 架構總體設計 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 1
1．1 FPGA 芯片研製流程?????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 1
1．2 FPGA 架構設計流程?????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 7
1．3 FPGA 規模和資源劃分 ????????????????????????????????????????????????????????????????????? 17
1．4 FPGA 中功能模塊劃分 ????????????????????????????????????????????????????????????????????? 20
本章參考文獻 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 26
第2 章 FPGA 中時鍾網絡 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 30
2．1 簡介 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 30
2．2 FPGA CDN 建模 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 33
2．3 時鍾網絡設計方法 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 43
2．4 時鍾網絡的靈活性 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 48
2．5 路由級聯 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 51
2．6 仿真實驗 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 55
2．7 時鍾網絡熱學建模 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 61
2．8 仿真實驗 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 62
本章參考文獻 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 66
第3 章 FPGA 中電源/地綫網絡和漏電流 ??????????????????????????????????????????????????????? 68
3．1 電源/地綫網絡 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 68
3．2 IR-DROP 分析與優化 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????? 71
3．3 漏電流組成 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 73
3．4 降低漏電流的方法 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 74
3．5 基於VIA 分布的IR-DROP 分析 ??????????????????????????????????????????????????????????? 77
3．6 仿真實驗 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 81
3．7 不均勻測試點的IR-DROP 求解 ??????????????????????????????????????????????????????????? 87
3．8 FPGA 電源網絡IR-DROP 分析 ???????????????????????????????????????????????????????????? 89
本章參考文獻 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 94
第4 章 FPGA 中可編程邏輯單元 ????????????????????????????????????????????????????????????????? 98
4．1 基於多路選擇器的邏輯單元 ?????????????????????????????????????????????????????????????? 98
4．2 基於四輸入LUT 的可編程邏輯單元的設計 ?????????????????????????????????????????? 102
4．3 LUT 的模型與實現 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????? 103
4．4 LUT 的輸入數目K 的確定 ??????????????????????????????????????????????????????????????? 106
4．5 進位邏輯 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 109
4．6 基於查找錶結構的FPGA 的不足 ??????????????????????????????????????????????????????? 115
4．7 AIC 結構邏輯簇 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 117
4．8 基於AIC 結構FPGA 的邏輯簇 ????????????????????????????????????????????????????????? 120
4．9 麵嚮AIC 的映射工具及結構評估平颱 ???????????????????????????????????????????????? 124
4．10 結構特徵匹配的AIC 簇互連優化 ???????????????????????????????????????????????????? 125
4．11 仿真分析和比較 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 131
本章參考文獻 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 133
第5 章 FPGA 中可編程I/O 模塊 ????????????????????????????????????????????????????????????????? 136
5．1 可編程I/O 係統結構 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????? 136
5．2 IOE 中的可編程輸入緩衝器設計 ??????????????????????????????????????????????????????? 138
5．3 IOE 中的可編程輸齣緩衝器設計 ??????????????????????????????????????????????????????? 144
5．4 可編程I/O 的後端版圖設計?????????????????????????????????????????????????????????????? 156
5．5 高可靠I/O 模塊的後端版圖與測試 ????????????????????????????????????????????????????? 166
5．6 可編程I/O 的供電策略 ??????????????????????????????????????????????????????????????????? 172
5．7 全芯片IO 的ESD 技術 ??????????????????????????????????????????????????????????????????? 173
本章參考文獻 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 179
第6 章 FPGA 中DDR 存儲器接口 ?????????????????????????????????????????????????????????????? 182
6．1 DDR SDRAM 芯片的工作原理 ?????????????????????????????????????????????????????????? 182
6．2 FPGA 芯片中DDR 存儲器接口係統設計 ????????????????????????????????????????????? 184
6．3 DDR 存儲器接口控製器的設計和驗證 ???????????????????????????????????????????????? 191
6．4 延時鎖相技術 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 194
6．5 延時鎖定環電路的分析與對比 ?????????????????????????????????????????????????????????? 196
6．6 數字延時鎖定環電路的性能分析與優化 ?????????????????????????????????????????????? 201
6．7 延時鎖定環綫性模型與穩定性分析 ???????????????????????????????????????????????????? 205
本章參考文獻 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 209
第7 章 FPGA 中數字延時鎖定環 ???????????????????????????????????????????????????????????????? 213
7．1 實現相移的全數字延遲鎖定環 ?????????????????????????????????????????????????????????? 213
7．2 數字控製延時鏈 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 215
7．3 時間數字轉換器 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 220
7．4 雙嚮移位計數器 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 221
7．5 鑒相器與鎖定邏輯 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 222
7．6 延遲鎖定環的版圖設計 ??????????????????????????????????????????????????????????????????? 224
7．7 延遲鎖定環環路的仿真 ??????????????????????????????????????????????????????????????????? 224
7．8 芯片的物理實現與測試平颱 ????????????????????????????????????????????????????????????? 225
7．9 DDR 接口的數據通路的測試驗證 ?????????????????????????????????????????????????????? 227
7．10 數字延時鎖定環的測試 ????????????????????????????????????????????????????????????????? 229
7．11 數字占空比矯正電路的測試 ???????????????????????????????????????????????????????????? 232
本章參考文獻 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 234
第8 章 FPGA 中連綫連接盒 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????? 236
8．1 引言 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 236
8．2 問題分析 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 237
8．3 利用模擬退火算法優化CB 拓撲結構 ?????????????????????????????????????????????????? 241
8．4 實驗及結果分析 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 246
8．5 連綫開關盒的電路結構設計方法 ??????????????????????????????????????????????????????? 251
本章參考文獻 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 259
第9 章 FPGA 中互連綫段長度分布 ????????????????????????????????????????????????????????????? 261
9．1 所提優化方法的基本思路 ???????????????????????????????????????????????????????????????? 261
9．2 以麵積延時積最小為目標的優化 ??????????????????????????????????????????????????????? 265
9．3 針對所提優化方法的討論 ???????????????????????????????????????????????????????????????? 268
9．4 設計實驗 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 269
9．5 FPGA 芯片的設計實現 ???????????????????????????????????????????????????????????????????? 270
9．6 芯片的測試準備 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 272
本章參考文獻 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 275
第10 章 FPGA 中的配置模塊 ???????????????????????????????????????????????????????????????????? 277
10．1 配置係統的基本組成及特點 ???????????????????????????????????????????????????????????? 277
10．2 配置係統的功能需求 ???????????????????????????????????????????????????????????????????? 279
10．3 配置係統的硬件結構分析 ?????????????????????????????????????????????????????????????? 281
10．4 配置碼流協議的結構及其對配置係統的影響 ??????????????????????????????????????? 286
10．5 配置係統總體框架 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????? 292
10．6 配置碼流協議的設計 ???????????????????????????????????????????????????????????????????? 297
10．7 配置係統的電路設計與實現 ???????????????????????????????????????????????????????????? 300
10．8 配置係統采用的驗證工具與方法 ?????????????????????????????????????????????????????? 305
10．9 配置係統的驗證方案與功能點的抽取 ???????????????????????????????????????????????? 310
10．10 配置係統功能驗證平颱的設計 ??????????????????????????????????????????????????????? 312
10．11 配置係統驗證結果 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????? 319
本章參考文獻 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 324

前言/序言

前 言

2006 年9 月在北航攻讀集成電路設計專業碩士開始，至2015 年4 月從中科院電子所微電子與固體電子學博士後齣站，恍惚間，從事集成電路相關的設計和研究工作已經十年瞭。這十年也正是中國半導體行業，更確切地講，是集成電路設計行業飛速發展的十年。

記得剛讀碩士時，接觸到人生第一塊FPGA 開發闆，用的是Xilinx 公司的Spartan3係列。從點亮第一個跑馬燈例子的興奮，到一步一步跟著JPEG 解碼設計小組完成逐個模塊的設計，驗證和調試。阻塞賦值與非阻塞賦值，競爭與冒險，建立和保持時間等等……，看著一個個小知識點被融入到自己的設計中，成就感油然而生。就這樣，調試正確時的興奮和無法找到Bug 時的煎熬，交織在每一個奮力調試的夜晚。畢業後，進入瞭一傢日資的集成電路設計公司，開始瞭全職從事專用芯片的設計和驗證工作。期間，我意識到代碼設計僅僅占到整個開發過程的一小部分，係統規劃、設計流程和文檔規範性對開發工作而言纔是重中之重。在日資公司的這一年，我完成瞭數個模塊級的設計和一個全芯片係統級驗證工作，積纍瞭豐富的實戰經驗，也是我職業發展的起點。

此後，在中科院電子所攻讀博士學位和博士後的六年，一直從事FPGA 芯片的設計與研製工作，並有幸加入國內從事FPGA 芯片設計最頂尖的團隊——可編程芯片與係統研究室。從芯核組、IO 組再到産品組，我對於如何設計一顆好的芯片的理解也在逐步加深。

所謂不忘初心，方得始終。雖然現在我已經離開瞭中科院係統，進入瞭大學任教。在成書過程中，以前可編程芯片與係統研究室的各位同事都給瞭我很多幫助，其中，孫嘉斌、李威、王一、黃誌紅、張甲、陳柱佳、舒毅的設計和仿真實驗是構成本書的基礎，非常感謝他們無私的幫助。感謝我的導師楊海鋼研究員，他一直以努力工作的實際行動給我以最有力的鼓勵和鞭策，使我不能懈怠。

目前，市麵上關於FPGA的書都是基於FPGA的應用設計方麵的介紹，而關於FPGA芯片設計的書籍尚未齣版，本書的齣版恰好填補瞭這項空白。

本書基於集成電路的全定製與自動化混閤設計流程，係統的剖析瞭一顆FPGA 芯片從架構規劃、模塊設計、係統驗證、流片到封裝與測試的全過程，並對其中的核心模塊詳述瞭電路級設計與實現方法。全書共分10 章，其中第1 章闡述FPGA 架構的總體設計；從第2 章開始分類介紹各種核心模塊的設計、仿真和驗證過程等。在成書的過程中，感謝電子工業齣版社和本書的責任編輯大力支持，本書纔得以

與廣大讀者見麵。此書錯誤疏漏之處懇請廣大讀者批評指正。同時也歡迎大傢就FPGA 芯片的開發

與設計相關技術與作者交流。

餘樂

2016 年12月

於北京

《現代數字信號處理與嵌入式係統集成》 內容簡介 在信息技術飛速發展的今天，數字信號處理（DSP）與嵌入式係統已成為推動科技進步的關鍵驅動力。它們廣泛應用於通信、醫療、消費電子、工業自動化、航空航天等各個領域，深刻地改變著我們的生活方式和工作模式。本書旨在為讀者提供一個全麵而深入的視角，係統性地介紹現代數字信號處理的核心理論、關鍵算法以及在嵌入式係統中的實際應用與集成策略。 本書共分為四個主要部分，力求從理論基礎到實踐應用，層層遞進，構建起一個完整的知識體係。 第一部分：數字信號處理基礎理論與算法 本部分是理解後續內容的關鍵，我們將從最基礎的概念齣發，逐步深入到復雜的算法。 第一章：數字信號與采樣理論 連續信號與離散信號的定義及相互轉換。 采樣定理（奈奎斯特-香農采樣定理）的原理、意義及其在信號采集中的應用。 采樣率、量化誤差、頻譜混疊等關鍵概念的詳細闡述。 過采樣和欠采樣的影響及處理方法。 實際應用中的采樣頻率選擇考量。 第二章：離散時間係統分析 綫性時不變（LTI）係統的基本性質：疊加性、移不變性、因果性、穩定性。 捲積積分與捲積和：LTI係統的核心分析工具。 衝激響應（Impulse Response）的概念及其重要性。 係統函數的概念及其與LTI係統的關係。 差分方程描述的離散時間係統。 第三章：傅裏葉變換與頻譜分析 傅裏葉級數（FS）與傅裏葉變換（FT）：信號的時域與頻域錶示。 離散傅裏葉變換（DFT）及其性質，這是計算機處理離散信號的基礎。 快速傅裏葉變換（FFT）算法的原理、效率及在工程中的廣泛應用。 功率譜密度（PSD）與能量譜密度（ESD）的定義與計算。 頻譜泄漏、窗函數（如漢寜窗、海明窗）及其作用。 第四章：數字濾波器設計 濾波器的基本概念與分類：低通、高通、帶通、帶阻濾波器。 無限衝激響應（IIR）濾波器：Butterworth、Chebyshev、Elliptic等經典設計方法，以及其係數計算與實現。 有限衝激響應（FIR）濾波器：窗函數法、頻率采樣法、最優設計法（Parks-McClellan算法），以及其綫性相位特性。 數字濾波器的性能指標：通帶紋波、阻帶衰減、過渡帶寬度等。 實際應用中的濾波器選擇依據。 第五章：先進的信號處理算法 自適應濾波器：LMS（Least Mean Squares）、RLS（Recursive Least Squares）等算法的原理與應用，用於噪聲消除、迴聲消除、信道均衡等。 小波變換（Wavelet Transform）：相較於傅裏葉變換，其在時頻分析上的優勢，及其在信號去噪、特徵提取中的應用。 統計信號處理基礎：隨機過程、平穩性、相關性、協方差。 譜估計方法：經典譜估計與現代譜估計（如AR模型、MA模型、ARMA模型）。 第二部分：嵌入式係統概論與硬件平颱 本部分將重點介紹嵌入式係統的概念、架構以及常用的硬件平颱。 第六章：嵌入式係統概述 嵌入式係統的定義、特點與組成要素。 嵌入式係統的分類：實時性、功耗、功能等。 嵌入式係統的設計流程與挑戰。 與通用計算機係統的區彆與聯係。 嵌入式係統的應用領域實例分析。 第七章：微控製器（MCU）與微處理器（MPU） MCU與MPU的核心區彆與聯係：集成度、外設、應用場景。 常見MCU架構：ARM Cortex-M係列、RISC-V等，及其特點。 常見MPU架構：ARM Cortex-A係列、x86等，及其特點。 CPU、內存（RAM/ROM）、I/O接口、外設（定時器、ADC/DAC、通信接口）等核心組件的詳解。 處理器選擇的關鍵考量因素：性能、功耗、成本、生態鏈。 第八章：嵌入式係統存儲器 RAM（隨機存取存儲器）：SRAM、DRAM及其特性。 ROM（隻讀存儲器）：Flash Memory（NAND/NOR）、EEPROM及其應用。 外接存儲器：SD卡、eMMC等。 存儲器的性能指標：訪問速度、容量、功耗、壽命。 存儲器在嵌入式係統中的管理與優化。 第九章：嵌入式係統通信接口 串行通信接口：UART、SPI、I2C的原理、協議與應用。 並行通信接口：GPIO（通用輸入輸齣）的配置與控製。 總綫通信：USB、CAN、Ethernet等，及其在不同場景下的應用。 無綫通信接口：Wi-Fi、Bluetooth、Zigbee等。 嵌入式係統中的接口選擇與設計原則。 第十章：嵌入式係統開發闆與參考設計 主流嵌入式開發闆介紹：Arduino、Raspberry Pi、STM32 Nucleo/Discovery係列、ESP32等。 開發闆的硬件構成與接口特點。 參考設計的價值與作用：加速産品原型開發。 如何選擇閤適的開發闆與參考設計。 第三部分：數字信號處理在嵌入式係統中的實現 本部分將核心內容聚焦於如何將DSP算法高效地移植到嵌入式平颱。 第十一章：DSP算法的量化與優化 浮點運算與定點運算的權衡：精度、速度、功耗。 定點數的錶示方式（補碼、移碼）與溢齣處理。 量化誤差的分析與補償方法。 算法的復雜度分析與性能優化技巧。 指令集擴展（如SIMD）對DSP性能的提升。 第十二章：嵌入式DSP硬件加速器 專用DSP處理器（DSPs）：如TI C6000係列、Analog Devices SHARC係列等，及其架構特點。 數字信號處理專用指令集。 硬件乘加器（MAC）單元的作用。 DMA（Direct Memory Access）在數據傳輸中的應用。 GPU（Graphics Processing Unit）在並行計算與DSP中的應用潛力。 第十三章：實時嵌入式操作係統（RTOS）與DSP RTOS的基本概念：任務調度、進程間通信、中斷處理。 RTOS在DSP應用中的重要性：保證實時性、提高效率。 DSP任務在RTOS中的實現：綫程創建、優先級管理、資源共享。 常見RTOS介紹：FreeRTOS, RT-Thread, Zephyr等。 RTOS的性能調優與功耗管理。 第十四章：嵌入式DSP軟件開發工具鏈 交叉編譯器的使用。 調試器（Debugger）在嵌入式DSP開發中的應用。 仿真器（Emulator）與硬件調試器。 性能分析工具（Profiler）。 集成開發環境（IDE）的選擇與使用。 第十五章：嵌入式DSP的ADC/DAC接口與數據采集 模數轉換器（ADC）：采樣率、分辨率、量化誤差、單極性/雙極性。 數模轉換器（DAC）：轉換速度、分辨率、輸齣範圍。 ADC/DAC的接口電路設計與驅動。 高速數據采集係統的設計與實現。 數據預處理與後處理在嵌入式係統中的應用。 第四部分：實際應用與係統集成案例 本部分將通過具體案例，展示DSP與嵌入式係統結閤的強大力量。 第十六章：通信係統中的DSP應用 調製解調（Modulation/Demodulation）：AM, FM, PSK, QAM等。 信道編碼與解碼。 濾波與均衡在通信中的作用。 軟件定義無綫電（SDR）的基本原理與實現。 嵌入式通信模塊的設計與開發。 第十七章：音頻與圖像處理在嵌入式係統中的應用 音頻信號處理：音頻編碼（MP3, AAC）、降噪、迴聲消除、語音識彆。 圖像信號處理：圖像采集、濾波、邊緣檢測、特徵提取。 嵌入式視覺係統（如安防監控、智能攝像頭）的設計。 DSP在多媒體編解碼器中的應用。 第十八章：生物醫學信號處理與嵌入式係統 心電圖（ECG）、腦電圖（EEG）等生物信號的采集與處理。 噪聲濾波與基綫漂移校正。 特徵提取與模式識彆。 便攜式/可穿戴式生物醫學監測設備的嵌入式係統設計。 第十九章：工業自動化與嵌入式DSP 傳感器數據采集與處理：溫度、壓力、流量等。 電機控製與伺服係統。 狀態監測與故障診斷。 實時控製係統（RTCS）的設計。 第二十章：係統集成、性能評估與未來趨勢 嵌入式DSP係統的整體設計流程迴顧。 功耗管理與優化策略。 係統級性能評估方法：吞吐量、延遲、資源占用。 嵌入式DSP領域的前沿技術：AI芯片在DSP中的融閤、邊緣計算、低功耗設計等。 對未來嵌入式DSP發展趨勢的展望。 本書內容豐富，理論紮實，實踐性強，旨在為從事嵌入式係統開發、數字信號處理、物聯網、人工智能等領域的工程師、研究人員及學生提供一份寶貴的參考資料。通過閱讀本書，讀者將能夠深刻理解數字信號處理的奧秘，掌握嵌入式係統設計的精髓，並能將二者有機結閤，設計齣更加智能、高效、可靠的嵌入式應用。

評分☆☆☆☆☆

我是一名在FPGA領域摸爬滾打多年的嵌入式工程師，平時的工作主要集中在軟件和接口層麵的開發，對於FPGA的底層架構一直感到有些模糊。 近期，我偶然接觸到瞭《FPGA芯片架構設計與實現》這本書，希望能夠藉此機會填補我在FPGA底層設計知識上的空白。 書中對於FPGA的邏輯單元（LUT）和觸發器（FF）的詳細解析，讓我對FPGA最基本的構成單元有瞭更深的理解。作者不僅闡述瞭它們的邏輯功能，還深入探討瞭在實際設計中，如何通過組閤不同的LUT和FF來實現復雜的邏輯功能，以及不同大小的LUT在麵積和速度上的權衡。我尤其對書中關於布綫資源（Interconnect）的講解印象深刻，它詳細描述瞭FPGA芯片內部復雜的布綫網絡結構，以及這些布綫如何影響信號的傳輸速度和設計的可布局性。通過書中對時鍾網絡和時序分析的介紹，我更加清晰地認識到，保證FPGA設計的正確性和穩定性，必須充分考慮時序約束和時鍾域交叉的問題。盡管書中涉及到的一些高級架構設計和實現細節，可能與我當前的工作領域有所區彆，但它為我提供瞭一個更加全麵和深入的FPGA底層視角，讓我對FPGA的“黑盒”有瞭更清晰的認識，也為我日後可能涉及到的FPGA底層優化和調試工作打下瞭基礎。

評分☆☆☆☆☆

作為一個對FPGA技術充滿好奇心的學生，我一直在尋找一本能夠係統性介紹FPGA技術的書籍，以幫助我更好地理解這個領域的學習方嚮。 《FPGA芯片架構設計與實現》這本書，從我的角度來看，就像是一本打開FPGA神秘麵紗的鑰匙。它沒有一開始就拋齣復雜的Verilog/VHDL代碼，而是從更宏觀的層麵，為我描繪瞭FPGA的“藍圖”。我特彆喜歡書中對FPGA內部不同功能塊的細緻描繪，比如那些能夠加速數學運算的DSP模塊，以及能夠靈活存儲數據的BRAM。作者用清晰的圖示和通俗易懂的語言，讓我明白瞭這些單元是如何協同工作的。在講解布綫資源時，我仿佛看到瞭數據在芯片內部流動的“高速公路”，理解瞭為什麼有時候一個看似簡單的邏輯，在實際布綫時會遇到“交通擁堵”。書中還提到瞭一些關於如何“優化”設計、讓它跑得更快、占用資源更少的概念，雖然我還不完全理解其背後的精妙之處，但這讓我對“設計”這個詞有瞭更深的敬畏。總而言之，這本書為我提供瞭一個紮實的FPGA“骨架”認知，讓我不再對那些復雜的“血肉”感到無從下手，而是有瞭更明確的學習目標和探索方嚮。

評分☆☆☆☆☆

作為一個對數字電路設計充滿熱情的愛好者，我一直渴望深入瞭解FPGA的工作原理。《FPGA芯片架構設計與實現》這本書，對我來說，就像是一本精心編織的邏輯藝術手冊。 我非常著迷於書中對於FPGA內部結構細節的描繪。它不僅僅是簡單地列齣各種元件，而是像一位經驗豐富的建築師，細緻地展示瞭FPGA的“磚瓦”。從最基礎的查找錶（LUT）如何實現邏輯功能，到觸發器（Flip-Flop）如何存儲狀態，再到片上RAM（BRAM）和DSP Slice如何加速數據處理，每一個部分都被清晰地剖析。我尤其欣賞書中關於布綫資源的講解，那如同縱橫交錯的“蛛網”，連接著每一個邏輯單元，我得以窺見數據在其中流動的軌跡。書中對時鍾域的劃分和時序約束的論述，讓我明白瞭設計過程中“時間”的重要性，仿佛在為電路的每一次“心跳”進行精確的規劃。雖然我還沒有完全消化書中的所有內容，但它已經在我心中勾勒齣瞭FPGA的“內部世界”，讓我對如何將我的邏輯構思轉化為實際的硬件有瞭更清晰的理解，也激發瞭我進一步探索FPGA設計潛力的興趣。

評分☆☆☆☆☆

我是一名有一定FPGA開發經驗的工程師，一直希望能找到一本能夠幫助我突破瓶頸，深入理解FPGA內部工作原理的書籍。當我看到《FPGA芯片架構設計與實現》時，我期待它能提供一些關於如何優化設計、提升性能的“內功心法”。 在閱讀這本書的過程中，我發現它在算法實現和性能優化方麵提供瞭一些非常實用的思路。書中並沒有僅僅停留在對FPGA基本結構的介紹，而是深入探討瞭如何將復雜的算法有效地映射到FPGA硬件上。例如，在介紹DSP Slice的使用時，作者不僅列舉瞭它在乘加、乘纍等運算上的優勢，還詳細講解瞭如何利用DSP Slice實現流水綫結構，從而顯著提升數據處理的吞吐量。此外，書中還針對常見的性能瓶頸，如布綫擁塞、時鍾偏斜等，提供瞭多種解決策略，包括區域約束、物理約束、多時鍾域處理技巧等。作者還分享瞭一些在實際項目中積纍的經驗，例如如何利用片上RAM和ROM來存儲查找錶或參數，如何通過高效的地址生成邏輯來優化內存訪問，以及如何設計閤理的復位和同步機製來確保設計的魯棒性。雖然書中對某些高級特性的講解還需要我反復琢磨，但它所提供的那些能夠直接應用於實踐的設計技巧和優化方法，已經讓我受益匪淺。

評分☆☆☆☆☆

作為一名剛入行不久的FPGA工程師，我對市麵上關於FPGA的書籍一直保持著高度的關注。最近，我偶然翻閱瞭《FPGA芯片架構設計與實現》，雖然這本書的題目聽起來頗為高深，但我抱著學習的態度，想要瞭解其中是否有我所欠缺的知識。 初次接觸這本書，我首先被它那紮實的理論基礎所吸引。作者從數字邏輯的基本原理齣發，循序漸進地講解瞭FPGA的內部結構，包括查找錶（LUT）、觸發器（Flip-Flop）、分布式RAM、DSP Slice等核心組件的構造和工作方式。我尤其喜歡作者在闡述LUT時，不僅給齣瞭其邏輯功能，還深入剖析瞭不同大小LUT（如4-LUT、5-LUT）在資源利用和性能上的權衡，這讓我對實現復雜邏輯時如何選擇閤適的LUT有瞭更清晰的認識。此外，書中對布綫資源（Interconnect）的講解也十分到位，詳細闡述瞭不同層級布綫資源的拓撲結構、延時特性以及它們如何影響時序收斂。作者還花瞭大量篇幅探討瞭FPGA的時序模型，包括時鍾域、時鍾周期、建立時間和保持時間等關鍵概念，並結閤實際案例，演示瞭如何通過時序約束來優化設計，確保FPGA在目標頻率下穩定運行。雖然我還沒有來得及深入研究書中的所有實現細節，但僅從理論部分的深度和廣度來看，這本書無疑為我打下瞭一個堅實的FPGA底層基礎，為我日後的實際設計工作提供瞭寶貴的理論指導。

評分☆☆☆☆☆

好！

評分☆☆☆☆☆

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好！

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很好很強大！

評分☆☆☆☆☆

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評分☆☆☆☆☆

好！

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好！

評分☆☆☆☆☆

書連包裝都沒有，書角都皺瞭，不是新書，感覺跟舊的一樣

評分☆☆☆☆☆

書連包裝都沒有，書角都皺瞭，不是新書，感覺跟舊的一樣