EDA技術與VHDL程序開發教程/高等學校計算機應用規劃教材 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

王韆文 著

圖書標籤:

• EDA
• VHDL
• 程序開發
• 教程
• 計算機應用
• 數字電路
• FPGA
• Verilog
• 電子設計
• 高等教育

齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302357971

版次：1

商品編碼：11522743

品牌：清華大學

包裝：平裝

叢書名： 高等學校計算機應用規劃教材

開本：16開

齣版時間：2014-09-01

用紙：膠版紙

頁數：362

字數：537000

正文語種：中文

編輯推薦

　　讀者對象
　　具有一定數字電路基礎、希望學習集成電路設計的讀者，高等院校電子類及相關專業的學生。
　　《EDA技術與VHDL程序開發教程/高等學校計算機應用規劃教材》特色：
　　《EDA技術與VHDL程序開發教程/高等學校計算機應用規劃教材》實例典型，內容豐富，有很強的針對性，不僅詳細介紹瞭VHDL語言的基本用法，作為高層次綜閤語言的眾多特點，還介紹瞭數字電路中最常見的組閤邏輯電路、時序電路設計、存儲器設計和狀態機設計方法，並且給齣瞭多個典型代錶實例。

內容簡介

　　EDA（Electronic Design Automation）工程是現代電子信息工程領域中發展迅速的一門新技術。它是以計算機為工作平颱，以EDA軟件工具為開發環境，以硬件描述語言為主要錶達方式，以大規模可編程器件為設計載體，以ASIC、SoC、FPGA芯片為目標器件，以電子係統設計為應用方嚮的電子産品自動化設計過程。
　　《EDA技術與VHDL程序開發教程/高等學校計算機應用規劃教材》介紹瞭EDA技術和硬件描述語言VHDL的基礎知識，通過對工程實例的係統分析、程序設計和仿真，深入細緻地討論瞭其在數字係統設計中的廣泛應用，內容包括EDA和VHDL語言基礎、集成開發環境QuartusⅡ、VHDL程序結構、VHDL語言要素、VHDL順序語句和並行語句、基本電路的VHDL實現方法，還介紹瞭VHDL語言的綜閤、優化和層次設計並且給齣瞭多個綜閤應用實例。
　　《EDA技術與VHDL程序開發教程/高等學校計算機應用規劃教材》由淺入深地介紹瞭使用VHDL語言進行EDA設計的整個流程，並且給齣瞭大量的應用實例，適閤具有一定數字電路基礎、希望學習集成電路設計的讀者，可作為高等院校電子類相關專業的教材，也可作為VHDL語言設計的參考手冊。

內頁插圖

目錄

第1章 EDA開發技術基礎
1.1 EDA技術基礎
1.1.1 EDA技術簡介
1.1.2 EDA技術的發展
1.2 EDA技術涉及的內容
1.2.1 可編程邏輯器件
1.2.2 硬件描述語言
1.2.3 集成開發環境
1.2.4 實驗開發係統
1.3 常用的硬件描述語言
1.3.1 AHDL語言
1.3.2 VerilogHDL語言
1.3.3 VHDL語言
1.4 EDA的集成開發環境
1.4.1 QuartusⅡ集成開發環境
1.4.2 ISE和ModelSim集成開發環境
1.4.3 ispLEVER集成開發環境
1.5 使用EDA技術進行數字係統開發
1.5.1 數字係統的設計模型
1.5.2 數字係統的設計方法
1.5.3 使用VHDL語言進行數字係統的開發流程
1.6 課後習題
1.6.1 填空題
1.6.2 簡答題

第2章 Quartus Ⅱ集成開發環境
2.1 Quartusll應用基礎
2.1.1 使用圖形用戶界麵
2.1.2 使用EDA工具設計界麵
2.1.3 使用命令行可執杼界麵
2.1.4 Quartus Ⅱ集成開發環境的應用流程
2.1.5 Quartus Ⅱ的常用窗口
2.2 在Quartus Ⅱ集成開發環境中進行VHDL語言開發
2.2.1 編輯設計文件
2.2.2 創建工程
2.2.3 設置工程屬性
2.2.4 編譯項目
2.2.5 仿真
2.2.6 觀察RTL電路
2.2.7 其他
2.3 課後習題
2.3.1 填空題
2.3.2 簡答題
2.3.3 實驗題

第3章 VHDL語言基礎
3.1 VHDL語言程序的結構
3.2 VHDL語言的實體
3.2.1 實體說明
3.2.2 實體的類屬說明
3.2.3 實體的端口說明
3.3 VHDL語言的結構體
3.3.1 結構體的說明語句
3.3.2 結構體的信號定義
3.3.3 結構體的功能描述語句
3.4 VHDL語言的描述風格
3.4.1 行為描述
3.4.2 數據流描述
3.4.3 結構描述
3.4.4 混閤描述
3.5 課後習題
3.5.1 填空題
3.5.2 簡答題
3.5.3 實驗題

第4章 VHDL語言的基本要素
4.1 VHDL語言文字的命名規範
4.1.1 數值型文字
4.1.2 字符串型文字
4.2 VHDL語言的標識符
4.2.1 短標識符
4.2.2 擴展標識符
4.3 VHDL語言的下標和下標段名
4.3.1 下標
4.3.2 下標段名
4.4 VHDL語言的注釋
4.5 VHDL語言的數據對象
4.5.1 常量
4.5.2 變量
4.5.3 信號
4.5.4 文件
4.6 VHDL語言的數據類型
4.6.1 VHDL語言的數據類型按性質分類
4.6.2 VHDL語言的數據類型按數據來源分類
4.6.3 VHDL語言的數據類型簡介
4.6.4 VHDL語言的數據類型轉換
4.7 VHDL語言的操作符
4.7.1 VHDL語言的操作符種類和優先級
4.7.2 VHDL語言的算術操作符
4.7.3 VHDL語言的關係操作符
4.7.4 VHDL語言的邏輯操作符
4.7.5 VHDL話言的重載操作符
4.8 課後習題
4.8.1 填空題
4.8.2 簡答題
4.8.3 實驗題

第5章 VHDL語言的順序描述語句
5.1 賦值語句
5.2 代入語句
5.3 賦值語句和代入語句進階
5.3.1 賦值語句和代入語句的區彆
5.3.2 賦值語句和代入語句的賦值對象
5.4 流程控製語句
5.4.1 IF語句
5.4.2 CASE語句
5.4.3 LOOP語句
5.4.4 NEXT語句
5.4.5 EXIT語句
5.5 WAIT語句
5.5.1 WAIT語句的無限等待
5.5.2 WAITON語句
5.5.3 WAITUNTIL語句
5.5.4.WAITFOR語句
5.5.5 多條件WAIT語句
5.6 空操作語句
5.7 報告語句
5.8 斷言語句
5.9 課後習題
5.9.1 填空題
5.9.2 簡答題
5.9.3 實驗題

第6章 VHDL語言的並行描述語句
第7章 使用VHDL語言設計組閤邏輯電路
第8章 使用VHDL語言設計時序電路
第9章 使用VHDL語言設計存儲器
第10章 使用VHDL語言設計狀態機
第11章 VHDL語言的層次化設計
第12章 VHDL語言的仿真、綜閤和優化
第13章 VHDL語言的屬性描述語句
第14章 VHDL語言的數字係統設計應用實例

前言/序言

行業背景
電子設計自動化(Electronic Design Automation，EDA)技術是指包括電路係統設計、係統仿真、設計綜閤、PCB版圖設計和製版的一整套自動化流程。隨著計算機、集成電路和電子設計技術的高速發展，EDA技術已經滲透百姓生活的各個角落，日益成為電子信息類産品的支柱産業；而硬件描述語言則是集成電路設計的核心技術，在常用的硬件描述語言中，VHDL因其功能強大、嚴謹等特點占據瞭絕大部分市場。
關於本書
本書介紹瞭EDA技術和硬件描述語言VHDL的基礎知識，通過對工程實例的係統分析、程序設計和仿真，深入細緻地講述瞭其在數字係統設計中的廣泛應用。
本書首先介紹瞭EDA和VHDL語言基礎知識，然後介紹瞭最常用的VHDL語言集成開發環境Quartus II，接著基於Quartus II介紹瞭VHDL語言的語法知識，包括VHDL程序結構(如實體、結構體、塊語句、庫、程序包等)、VHDL語言要素(如文字規則、數據變量、數據類型、操作符等)、VHDL順序語句和並行語句(如賦值語句、流程控製語句、子程序調用語句、進程語句、並行信號賦值語句等)，還瞭基本電路(如組閤邏輯裏的加法器、譯碼器等，時序邏輯裏的觸發器、寄存器等，以及Mealy和Moore型狀態機)的VHDL實現方法，最後介紹瞭VHDL語言的綜閤、優化和層次設計，並且給齣瞭幾個綜閤應用實例。
本書各個章節說明如下：
● 第1章主要介紹EDA技術和VHDL語言的基礎知識，詳細介紹瞭使用VHDL語言進行EDA設計的流程。
● 第2章主要介紹瞭VHDL語言的集成開發環境Quartus II的使用方法。
● 第3章主要介紹瞭VHDL語言程序的結構，包括描述風格、結構體、實體等。
● 第4章主要介紹瞭VHDL語言的基本要素，包括標識符的命名規範、數據對象的使用和數據類型等。
● 第5章主要介紹瞭VHDL語言的順序描述語句，包括賦值語句、代入語句、流程控製語句、WAIT語句等。
● 第6章主要介紹瞭VHDL語言的並行描述語句，包括並發信號代入語句、進程語句、過程語句等。
● 第7章主要介紹瞭如何使用VHDL語言設計組閤邏輯電路，包括基礎門電路、編碼器、譯碼器、數據選擇器等。
● 第8章主要介紹瞭如何使用VHDL語言設計時序電路，包括觸發器、寄存器、計數器等。
● 第9章主要介紹瞭如何使用VHDL語言設計存儲器，包括ROM、RAM、FIFO等。
● 第10章主要介紹瞭如何使用VHDL語言設計狀態機，包括米勒型狀態機、莫爾型狀態機以及狀態機的實際應用。
● 第11章主要介紹瞭VHDL語言的層次化設計方法，包括庫、程序包的使用等。
● 第12章主要介紹瞭如何對VHDL語言的代碼進行仿真、綜閤和優化。
● 第13章主要介紹瞭VHDL語言的屬性描述語句，包括數值類屬性描述語句、函數類屬性描述語句、信號類屬性描述語句等。
● 第14章給齣瞭四個VHDL語言的綜閤應用實例，包括交通燈控製器、齣租車計費器、自動售貨機和通用異步發送器。
本書特色
本書實例典型，內容豐富，有很強的針對性，不僅詳細介紹瞭VHDL語言的基本用法，作為高層次綜閤語言的眾多特點，還介紹瞭數字電路中最常見的組閤邏輯電路、時序電路設計、存儲器設計和狀態機設計方法，並且給齣瞭多個典型代錶實例。
作者介紹
本書由王韆文組織編寫。其中，王韆文主編第1～7章，程雅青主編第8、9章，王永皎主編第10～12章，馬建江主編第13、14章，此外，參與本書編寫的還有陳小亮、張國棟、張國華、李華、王林、李誌國、陳晨、馮慧、徐紅、吳文林、周建國、張建、劉海濤、張琴、高梅、吳曉、硃維、陳浩、汪梅、姚琳、何武和許小榮等同誌，在此，編者對他們錶示衷心的感謝。
由於時間倉促、程序和圖錶較多，受學識水平所限，書中不足之處在所難免，請廣大讀者給予批評指正。

編 者
2014年5月

《FPGA設計與驗證實戰》 內容簡介： 本書旨在為讀者提供一個全麵、深入且實踐性強的FPGA（Field-Programmable Gate Array）設計與驗證的學習平颱。從基礎概念到高級應用，本書將帶領讀者掌握現代數字邏輯設計流程的關鍵技術和工具，使其能夠獨立完成復雜FPGA項目的開發。我們強調理論與實踐的結閤，通過豐富的實例和詳細的步驟解析，幫助讀者在最短的時間內獲得最紮實的FPGA設計能力。 第一部分：FPGA設計基礎與開發環境搭建 本部分將從最基礎的概念入手，為初學者構建堅實的FPGA知識體係。 第一章：FPGA概述與發展趨勢 1.1 什麼是FPGA？ 深入講解FPGA的定義、核心原理（查找錶LUT、觸發器FF、布綫資源等）及其與ASIC、CPLD等其他集成電路的區彆和聯係。介紹FPGA在現代電子係統中的重要地位和應用領域，如通信、計算、圖像處理、人工智能等。 1.2 FPGA的體係結構 詳細剖析FPGA的內部組成，包括邏輯單元（CLB/LE）、輸入輸齣塊（IOB）、分布式RAM（Distributed RAM）、塊RAM（Block RAM）、DSP Slice、時鍾管理單元（PLL/MMCM）、配置電路等。通過實例說明不同架構的FPGA（如Xilinx的Artix/Kintex/Virtex係列，Intel/Altera的Cyclone/Arria/Stratix係列）在性能、功耗和成本上的差異。 1.3 FPGA開發流程概覽 介紹一個完整的FPGA項目從需求分析、邏輯設計、綜閤、實現（布局布綫）、仿真驗證、時序約束、下載調試到最終産品形成的整個生命周期。闡述不同階段的目標和關鍵任務。 1.4 FPGA開發工具鏈介紹 重點介紹主流FPGA廠商提供的開發套件，如Xilinx Vivado Design Suite和Intel Quartus Prime。詳細講解其中核心模塊的功能，包括原理圖編輯器、HDL編輯器、綜閤器、布局布綫器、仿真器、時序分析工具、IP核生成器等。 1.5 開發環境搭建與初步體驗 提供詳細的開發環境安裝指南（包括軟件安裝、驅動配置），並指導讀者完成一個簡單的“LED閃爍”或“按鍵輸入”示例，熟悉從創建項目、編寫代碼、綜閤、下載到驗證的整個流程。 第二章：硬件描述語言(HDL)入門與進階 2.1 HDL的重要性與選擇 解釋硬件描述語言（HDL）在FPGA設計中的核心作用，並對比VHDL和Verilog的特點、語法差異和適用場景。本書將以Verilog為主，輔以VHDL作為參考。 2.2 Verilog基礎語法 2.2.1 模塊（module）與端口（port） 講解Verilog模塊的基本結構、輸入/輸齣端口的聲明與類型。 2.2.2 數據類型與運算符 介紹`reg`、`wire`、`integer`等數據類型，以及算術、邏輯、關係、位運算符等。 2.2.3 行為級建模：`always`塊與過程語句 深入講解`always @()`（組閤邏輯）和`always @(posedge clk)`（時序邏輯）的使用，以及`if-else`、`case`、`for`等結構。 2.2.4 數據流建模：`assign`語句 講解如何使用`assign`語句描述組閤邏輯。 2.2.5 結構化建模：門級實例化 介紹如何通過實例化基本門電路來構建邏輯。 2.3 Verilog進階特性 2.3.1 參數化設計 (`parameter`) 演示如何通過參數化使設計更加靈活和可重用。 2.3.2 生成語句 (`generate`) 講解`generate`語句如何實現條件編譯和循環實例化，尤其在設計陣列化結構時非常有用。 2.3.3 任務（task）與函數（function） 介紹如何定義可重用的代碼塊。 2.3.4 連綫（`assign`）與並發（`always`） 進一步闡述HDL代碼的並發執行特性，以及其與軟件編程的根本區彆。 2.4 VHDL基礎語法（選講/參考） 2.4.1 實體（entity）與結構（architecture） 講解VHDL設計的基本組織方式。 2.4.2 數據類型與運算符 介紹VHDL的數據類型（`std_logic`、`integer`等）和運算符。 2.4.3 進程（process）與語句 講解`process`塊如何描述行為，以及`if`、`case`、`loop`等語句。 2.4.4 信號（`signal`）與變量（`variable`） 闡述VHDL中信號和變量的區彆。 2.5 常見HDL建模錯誤與調試技巧 分析在HDL編程中容易齣現的錯誤，如異步復位與同步復位混用、鎖存器（latch）的産生、時序與組閤邏輯的混淆等，並提供相應的調試方法。 第二部分：FPGA核心模塊設計與實現 本部分將聚焦於FPGA設計中最常用、最核心的數字邏輯模塊，提供詳細的設計原理、HDL實現方法和仿真驗證策略。 第三章：組閤邏輯電路設計 3.1 組閤邏輯電路設計原則 強調組閤邏輯的無狀態性、輸入決定輸齣的特點。 3.2 常用組閤邏輯模塊設計 3.2.1 加法器與減法器 設計全加器、超前進位加法器（Carry Lookahead Adder）等。 3.2.2 多路選擇器（Multiplexer） 實現不同位寬和選擇端的選擇器。 3.2.3 譯碼器（Decoder）與編碼器（Encoder） 設計2-to-4譯碼器、BCD轉7段譯碼器，以及優先編碼器。 3.2.4 比較器（Comparator） 實現大於、小於、等於的比較器。 3.2.5 優先級編碼器（Priority Encoder） 3.2.6 算術邏輯單元（ALU） 設計一個包含加減、邏輯運算（AND, OR, XOR）的ALU。 3.3 狀態機（Finite State Machine, FSM）設計 3.3.1 FSM原理與分類 介紹Mealy型和Moore型狀態機的區彆與聯係，以及狀態編碼方式（二進製、格雷碼、獨熱碼）的選擇。 3.3.2 FSM三段式描述 詳細講解使用兩個`always`塊（狀態寄存器和狀態轉移邏輯）以及一個`always`塊（輸齣邏輯）來描述FSM。 3.3.3 FSM設計實例 設計一個簡單的交通燈控製器或序列檢測器。 3.4 組閤邏輯設計中的關鍵問題 3.4.1 競爭與冒險（Race Condition & Hazards） 分析組閤邏輯中可能産生的競爭與冒險現象，以及規避方法（如采用時序邏輯、增加冗餘邏輯等）。 3.4.2 鎖存器（Latch）的産生與避免 講解在HDL設計中意外産生鎖存器的原因，以及如何通過完善的`if`或`case`語句避免。 第四章：時序邏輯電路設計 4.1 時序邏輯電路基礎 講解時序邏輯的特點，即輸齣不僅取決於當前輸入，還取決於過去的狀態，以及時鍾信號的重要性。 4.2 同步與異步設計 區分同步設計和異步設計的優缺點，並重點推崇同步時鍾域設計。 4.3 常用時序邏輯模塊設計 4.3.1 觸發器（Flip-Flop）與寄存器（Register） 實現D觸發器、JK觸發器、T觸發器，以及多位寄存器。 4.3.2 移位寄存器（Shift Register） 設計串入並齣（SIPO）、並入串齣（PISO）、串入串齣（SISO）、並入並齣（PIPO）等類型的移位寄存器。 4.3.3 計數器（Counter） 設計同步二進製加法計數器、減法計數器、置數計數器、模N計數器等。 4.3.4 移位寄存器序列發生器（LFSR） 介紹綫性反饋移位寄存器的原理和應用。 4.4 同步復位與異步復位 詳細講解同步復位和異步復位在FPGA設計中的實現方式，以及它們在狀態保持、功耗和時序方麵的不同影響。 4.5 時鍾域（Clock Domain）與跨時鍾域（Clock Domain Crossing, CDC）問題 4.5.1 同一時鍾域內的同步設計 強調所有時序元件都應在同一時鍾上升沿（或下降沿）觸發。 4.5.2 跨時鍾域問題分析 闡述當不同時鍾域的信號相互通信時可能遇到的亞穩態（metastability）問題。 4.5.3 跨時鍾域處理方法 介紹常用的CDC處理技術，如二/多比特握手、FIFO（先進先齣緩衝器）等，並提供詳細的HDL實現和仿真驗證示例。 第五章：存儲器接口與IP核應用 5.1 FPGA內置存儲器 5.1.1 分布式RAM（Distributed RAM） 講解如何使用查找錶（LUT）來實現小型、靈活的RAM。 5.1.2 塊RAM（Block RAM） 介紹FPGA內部專用的、容量更大的RAM資源，及其結構（單口RAM、雙口RAM、ROM）。 5.1.3 使用IP核生成RAM 指導讀者如何通過FPGA開發工具中的IP生成器來配置和實例化Block RAM，並編寫HDL接口控製。 5.2 外部存儲器接口 5.2.1 SDRAM/DDR SDRAM接口原理 介紹DDR SDRAM的基本工作原理、時序參數（CAS Latency, Burst Length等）和控製信號。 5.2.2 DDR控製器設計（概念與示例） 講解設計一個DDR控製器需要考慮的關鍵因素，如地址/命令/數據通道的讀寫時序，並提供一個簡化的Verilog/VHDL示例，重點關注讀寫操作的流程。 5.2.3 SPI Flash/EEPROM接口 實現對SPI Flash和EEPROM的讀寫操作，常用於配置存儲和數據存儲。 5.3 IP核（Intellectual Property Core）的使用 5.3.1 IP核的概念與分類 介紹IP核是預先設計好的、可重用的功能模塊，包括功能IP（如ADC、DSP）、接口IP（如PCIe、Ethernet）等。 5.3.2 利用IP核加速設計 演示如何通過FPGA開發工具調用和配置常用的IP核，如AXI Interconnect、DMA控製器、UART、SPI控製器等。 5.3.3 IP核的集成與驗證 講解如何將不同IP核按照總綫協議（如AXI、Avalon）連接起來，並進行整體驗證。 第三部分：FPGA設計驗證與性能優化 本部分將深入探討FPGA設計的驗證方法、時序約束以及性能優化技術，確保設計的正確性、穩定性和高效性。 第六章：仿真驗證技術 6.1 仿真在FPGA設計中的重要性 強調仿真驗證是確保設計正確性的最重要手段。 6.2 仿真流程與工具 介紹行為級仿真、門級仿真的區彆，以及ModelSim/QuestaSim、Vivado Simulator、Xsim等主流仿真工具的基本操作。 6.3 測試平颱（Testbench）設計 6.3.1 測試平颱的結構與要素 講解如何創建獨立的測試模塊，包括時鍾與復位生成、激勵信號輸入、結果監測與比對。 6.3.2 激勵信號的生成策略 演示如何生成各種輸入激勵，包括隨機激勵、僞隨機激勵（PRBS）和特定場景激勵。 6.3.3 覆蓋率分析（Coverage Analysis） 介紹代碼覆蓋率（Statement, Branch, Condition coverage）和功能覆蓋率的概念，以及如何使用仿真工具進行覆蓋率分析，確保測試的完備性。 6.4 仿真與實際硬件的行為差異 分析仿真結果與實際硬件運行可能存在的偏差，並探討原因（如時序、亞穩態）。 6.5 仿真波形分析 學習如何有效地分析仿真波形，找齣設計中的邏輯錯誤。 第七章：時序約束與分析 7.1 時序分析基礎 講解時序的基本概念，如建立時間（Setup Time）、保持時間（Hold Time）、時鍾周期（Clock Period）、時序路徑（Timing Path）。 7.2 時序約束（Timing Constraints） 7.2.1 時鍾約束 講解如何定義係統時鍾的頻率、占空比，以及多時鍾域的設計。 7.2.2 輸入/輸齣端口約束 介紹如何約束輸入端口的到達時間（Arrival Time）和輸齣端口的有效時間（Output Delay）。 7.2.3 僞路徑（False Path）與多周期路徑（Multicycle Path）約束 講解如何約束那些不應進行時序檢查的路徑，或允許其跨越多個時鍾周期的路徑。 7.3 時序報告分析 詳細解析FPGA綜閤和實現工具生成的時序報告（Timing Report），包括時序違例（Timing Violation）、關鍵路徑（Critical Path）等信息。 7.4 時序違例的分析與解決 針對常見的時序違例（Setup Time Violation, Hold Time Violation），提供係統性的分析方法和修改建議，如優化HDL代碼、調整時序約束、利用FPGA內部資源優化布局布綫等。 第八章：FPGA性能優化與功耗管理 8.1 提高設計性能 8.1.1 降低關鍵路徑延時 探討通過優化HDL代碼結構（如流水綫技術 Pipelining）、減少組閤邏輯深度、選擇閤適的IP核等方法。 8.1.2 提高時鍾頻率 分析限製時鍾頻率的因素，並提供相應優化策略。 8.1.3 減少資源占用 講解如何通過代碼優化、使用IP核、選擇閤適的綜閤選項來降低FPGA器件的資源消耗。 8.2 降低功耗 8.2.1 靜態功耗與動態功耗 區分兩種功耗的來源。 8.2.2 降低動態功耗的策略 介紹門控時鍾（Clock Gating）、數據門控、優化狀態機設計、降低開關活動等技術。 8.2.3 功耗分析工具的使用 簡要介紹FPGA開發工具中的功耗估算工具。 8.3 麵積優化（Resource Optimization） 8.3.1 邏輯資源共享 講解如何通過算法優化和代碼重構，讓多個邏輯功能復用同一硬件資源。 8.3.2 RAM/ROM資源高效利用 探討如何閤理規劃和使用FPGA的內置存儲器。 第四部分：高級FPGA應用與實踐 本部分將介紹一些更高級的主題和實際應用場景，幫助讀者將所學知識融會貫通，並拓展FPGA的應用範圍。 第九章：嵌入式係統與片上係統（SoC）設計 9.1 SoC概念與ARM+FPGA架構 介紹將ARM處理器核集成到FPGA器件中的SoC（System on Chip）概念，以及軟核（如MicroBlaze, Nios II）和硬核（如ARM Cortex-A係列）的區彆。 9.2 係統總綫接口 講解AXI（Advanced eXtensible Interface）總綫協議，及其在SoC設計中的應用，包括AXI4、AXI4-Lite、AXI4-Stream。 9.3 軟硬件協同設計流程 闡述軟硬件協同設計的基本流程，包括軟件開發環境（SDK/Vitis）、硬件平颱配置、驅動程序開發等。 9.4 實例：基於SoC的簡單嵌入式應用 以一個實際案例，例如一個帶有UART通信和GPIO控製的嵌入式係統，演示如何配置FPGA硬件，編寫Linux/RTOS驅動，以及應用程序。 第十章：高速接口設計與協議應用 10.1 SerDes（Serializer/Deserializer） 介紹SerDes的工作原理，及其在高速串行通信中的重要性。 10.2 高速接口協議示例 10.2.1 PCIe（Peripheral Component Interconnect Express） 簡要介紹PCIe協議的層次結構和基本概念，講解如何通過IP核實現PCIe接口。 10.2.2 Ethernet（以太網） 討論韆兆以太網（Gigabit Ethernet）的MAC層和PHY層，以及如何利用IP核實現以太網通信。 10.2.3 USB（Universal Serial Bus） 介紹USB協議的基本框架，以及在FPGA上實現USB設備或主機的可能性。 10.3 高速接口的信號完整性與阻抗匹配 強調在高速設計中，PCB布綫、連接器選擇以及信號完整性的重要性。 第十一章：DSP算法在FPGA上的實現 11.1 數字信號處理（DSP）基礎迴顧 簡要迴顧數字信號處理的基本概念，如采樣、量化、傅裏葉變換等。 11.2 FPGA加速DSP算法 闡述FPGA在執行並行度高、計算密集型DSP算法（如FFT、FIR、IIR濾波器、圖像處理算法）方麵的優勢。 11.3 DSP Slice的使用 介紹FPGA內部專用的DSP Slice（或DSP Engine）及其功能，包括乘法器、加法器、纍加器等。 11.4 實例：FIR濾波器或FFT算法的FPGA實現 選擇一個典型的DSP算法，詳細講解其在FPGA上的結構化設計、HDL實現、資源利用和性能評估。 第十二章：FPGA開發項目實戰指南 12.1 項目需求分析與規格定義 強調在項目開始前明確需求和功能規格的重要性。 12.2 IP核選型與集成策略 指導讀者如何根據項目需求選擇閤適的IP核，並進行高效集成。 12.3 模塊化設計與代碼復用 鼓勵讀者采用模塊化設計方法，提高代碼的可讀性、可維護性和可重用性。 12.4 聯閤調試與係統集成 介紹如何進行硬件和軟件的聯閤調試，以及如何將各個模塊集成到完整的係統中。 12.5 常見FPGA項目挑戰與應對 總結FPGA項目開發過程中可能遇到的常見問題，如時序收斂睏難、功耗超標、調試復雜等，並提供實用的解決方案。 本書的每一章都包含概念講解、原理分析、詳細的Verilog/VHDL代碼示例，以及對應的仿真和實現步驟。通過學習本書，讀者將能夠： 精通FPGA開發流程： 從項目啓動到最終驗證，掌握完整的開發周期。 熟練掌握HDL編程： 能夠用Verilog/VHDL高效地描述復雜數字邏輯。 設計與驗證核心模塊： 獨立完成組閤邏輯、時序邏輯、狀態機、存儲器接口等模塊的設計。 掌握仿真與時序分析： 確保設計的正確性，並解決時序問題。 理解並應用IP核： 藉助IP核加速開發進程。 接觸SoC與高速接口： 為學習更高級的嵌入式係統和通信應用打下基礎。 本書適閤高等學校計算機類、電子信息類專業的本科生、研究生，以及從事FPGA設計的工程師和硬件開發愛好者。通過本書的學習，讀者將具備紮實的FPGA設計理論基礎和豐富的實踐經驗，能夠勝任各種復雜的FPGA項目開發任務。

評分☆☆☆☆☆

在瀏覽各類電子工程和計算機科學的教材時，我偶然發現瞭這本《EDA技術與VHDL程序開發教程/高等學校計算機應用規劃教材》。雖然我目前在學習的領域與這本書的直接內容不完全契閤，但我對EDA技術在現代電子設計流程中的重要性早有耳聞，也深知VHDL作為一種重要的硬件描述語言，其在FPGA和ASIC設計中的地位。因此，齣於對知識的渴求和對前沿技術的瞭解，我決定深入探究一下這本書的編排和內容深度。 從書的標題來看，它似乎為讀者勾勒瞭一個清晰的學習路徑，從EDA技術的基礎概念引入，逐步深入到VHDL的程序開發。對於我這樣一個在其他相關領域有一定基礎的讀者而言，我尤其關注書中對於EDA工具鏈的介紹是否全麵，例如常用的綜閤工具、仿真工具以及布局布綫工具的優缺點和應用場景。同時，VHDL部分的教學是否循序漸進，是否能有效地幫助初學者掌握語法、語義以及如何將抽象的設計思想轉化為具體的硬件描述代碼。我希望能從中學習到如何有效地進行模塊化設計，如何進行有效的仿真驗證，以及如何優化代碼以獲得更好的時序和麵積性能。畢竟，在很多復雜的電子係統中，高效的EDA流程和紮實的VHDL功底是成功的基石。

評分☆☆☆☆☆

作為一名對新興技術保持高度關注的科技愛好者，我對《EDA技術與VHDL程序開發教程/高等學校計算機應用規劃教材》的齣現感到非常興奮。盡管我的日常工作並非直接涉及硬件設計，但EDA技術和VHDL在塑造現代電子産品，從智能手機到高性能計算集群，都扮演著至關重要的角色。我對書中關於EDA工具的介紹特彆感興趣，因為瞭解這些工具的功能和工作流程，有助於我更好地理解電子行業的運作模式。 我希望這本書能夠詳細地闡述EDA設計流程的各個階段，例如從概念設計到邏輯綜閤，再到物理實現和最終的驗證。我想瞭解，在實際的工程項目中，如何有效地利用這些工具來縮短開發周期，提高設計質量。此外，VHDL作為一種重要的硬件描述語言，其在錶達並行計算和時序邏輯方麵的能力，一直讓我著迷。如果書中能提供一些富有啓發性的VHDL代碼示例，並解釋其背後的設計思想，那將是非常寶貴的。我希望這本書能幫助我建立起對復雜數字係統設計的基本認識，即使我不是直接的設計者，也能更好地理解和評估現有技術。

評分☆☆☆☆☆

近期，我一直在探索如何將我的軟件開發技能與更底層的硬件原理相結閤，以應對更復雜和具有挑戰性的項目。因此，《EDA技術與VHDL程序開發教程/高等學校計算機應用規劃教材》這本書引起瞭我的注意。雖然我的背景主要在軟件工程領域，但隨著物聯網和嵌入式係統設計的日益普及，對硬件理解的加深變得越來越重要。 我特彆關注這本書是否能夠提供一些關於如何將軟件算法轉化為高效硬件實現的指導。例如，對於一些計算密集型的任務，如何利用VHDL來設計定製化的硬件加速器，從而在性能和功耗上獲得顯著提升？書中對VHDL的講解是否能幫助我理解其在描述並行處理和時序邏輯方麵的優勢，並提供一些實用的編程技巧？我希望通過這本書，我能對FPGA等可編程邏輯器件的架構和設計方法有一個初步的認識，並瞭解如何將軟件的需求映射到這些硬件平颱上。這種跨學科的學習，對於我未來的項目開發，無疑將是一筆寶貴的財富。

評分☆☆☆☆☆

作為一名對電子工程領域的基礎理論和實踐方法都充滿好奇的學生，我在翻閱各種技術書籍時，注意到瞭《EDA技術與VHDL程序開發教程/高等學校計算機應用規劃教材》這本書。雖然我的學習重心可能與書中直接教授的VHDL編程和EDA工具操作略有不同，但作為計算機應用規劃教材的一部分，我相信它會涵蓋一些與數字邏輯設計、係統架構和工程實踐相關的核心理念。 我對書中如何將抽象的設計概念轉化為具體的硬件實現方式特彆感興趣。例如，在設計一個復雜的數字電路時，書中是否會演示如何進行功能分解、模塊化設計，以及如何利用VHDL來描述這些模塊之間的接口和交互？同時，EDA技術在整個設計流程中的作用，例如仿真、驗證以及性能優化等方麵，也是我希望深入瞭解的。這本書是否能夠為我提供一個關於如何係統性地進行數字係統設計的框架，並幫助我理解在實際項目開發中可能遇到的挑戰和解決方案？即便我以後不直接從事VHDL編程，對這些基礎知識的掌握，也將為我理解更高級的係統設計和架構打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

我最近對數字信號處理在嵌入式係統中的應用産生瞭濃厚的興趣，而這本《EDA技術與VHDL程序開發教程/高等學校計算機應用規劃教材》在某種程度上觸及瞭我的興趣點。雖然我不是直接學習EDA和VHDL，但我一直認為，理解硬件層麵的實現邏輯對於優化軟件性能至關重要。特彆是當我們需要在資源受限的嵌入式平颱上實現高性能的DSP算法時，對硬件的深入理解和可能的硬件加速設計就顯得尤為重要。 這本書的副標題“高等學校計算機應用規劃教材”讓我聯想到，它可能為計算機專業的學生提供瞭一個從軟件思維嚮硬件思維過渡的良好平颱。我很好奇書中是如何將抽象的計算機應用需求轉化為具體的硬件設計方案的。例如，在實現某些特定功能的模塊時，書中是否會給齣一些具體的EDA設計案例，並分析其在性能、功耗和成本上的權衡？對於我而言，如果能夠通過這本書學習到如何將高性能計算需求映射到硬件加速器設計，或者如何利用FPGA實現某些計算密集型的任務，那將是非常有價值的。我期待它能提供一些關於如何在不同硬件平颱上進行最優化的思路和方法。