Aitium Designer 6 0中文版FPGA設計教程——EDA工具應用叢書 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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閆勝利，袁芳革 著

圖書標籤:

• Altium Designer
• FPGA
• EDA
• 電路設計
• PCB設計
• 中文教程
• 電子工程
• EDA工具
• 設計教程
• Altium

店鋪： 廣影圖書專營店

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121026164

商品編碼：29729130771

包裝：平裝

齣版時間：2006-05-01

基本信息

書名：Aitium Designer 6 0中文版FPGA設計教程——EDA工具應用叢書

定價：29.00元

作者：閆勝利,袁芳革

齣版社：電子工業齣版社

齣版日期：2006-05-01

ISBN：9787121026164

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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本書以Potel*高端版本Altium Designer 6.0為開發平颱，詳細介紹瞭VHDL語言的語法基礎、模塊設計方法以及測試平颱程序的編寫方法。以多個實際設計實例為綫索，從多個角度詳細地介紹瞭在Alitum Designer6.0係統中設計FPGA項目的步驟。以NanoBoard-NB1開發器和係統中虛擬儀器的使用方法。
本書以可作為大專院校電子類、計算機類、自動化類、機電類專業的教材或教學參考書，也可供數字電子電路設計人員和大規模集成電路設計工程師參考。

目錄

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章 Altium Designer 6.0簡介
1.1 Protel軟件的新高端版本Altium Designer 6.0介紹
1.2 Altium Designer 6.0特點
1.3 Altium Designer 6.0的安裝與激活
1.4 Altium Designer 6.0中文版FPGA設計環境簡介
1.5 思考與練習
第2章 創建FPGA項目及係統參數設置
2.1 創建FPGA項目
2.2 Altium Designer 6.0FPGA設計環境簡介
2.3 係統參數優先設定
2.4 FPGA係統參數優先設定
2.5 仿真波形參數設置
2.6 思考與練習
第3章 VHDL語言程序設計基礎
3.1 FPGA的基本結構
3.2 VHDL語言簡介
3.3 VHDL程序設計的基本結構
3.4 VHDL語言的標識符
3.5 VHDL的對象
3.6 標準數據類型
3.7 用戶自定義數據類型
3.8 VHDL的運算操作符及錶達式
3.9 屬性的描述與定義
3.10 思考與練習
第4章 VHDL語法基礎
4.1 VHDL語言的順序語句
4.2 並行語句（concurrent_statements）
4.3 思考與練習
第5章 VHDL程序中的信號處理
第6章 係統仿真及測試程序設計
第7章 VHDL語言設計FPGA實例
第8章 設計項目的邏輯綜閤
第9章 FPGA綜閤布綫設計實例
0章 NanoBoard-NB1開發器
1章 嵌入式係統設計
2章 設備控製器和虛擬儀器
附錄
參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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《FPGA設計與驗證：從基礎到高級應用》 一、 前言 在數字化浪潮席捲全球的今天，硬件設計正經曆著前所未有的變革。現場可編程門陣列（FPGA）以其靈活的設計、高效的性能以及快速的原型開發能力，已成為電子係統設計領域不可或缺的關鍵技術。從通信基站、高性能計算到嵌入式係統、人工智能加速，FPGA的應用範圍日益廣泛，對FPGA設計人纔的需求也持續增長。 然而，FPGA的設計過程並非一蹴而就，它涉及復雜的硬件描述語言（HDL）、精密的邏輯設計、嚴謹的仿真驗證以及高效的綜閤與布局布綫。掌握FPGA設計，意味著需要深入理解數字邏輯原理，熟練運用EDA（Electronic Design Automation）工具，並具備將理論轉化為實際硬件的能力。 本書旨在為讀者提供一套係統、深入的FPGA設計與驗證教程。我們不局限於某一款特定的EDA工具，而是側重於FPGA設計的核心概念、通用方法論以及在不同應用場景下的實踐技巧。通過本書的學習，讀者將能夠構建紮實的FPGA設計理論基礎，掌握從概念到實現的全流程，並能夠應對實際工程中的各種挑戰，成為一名具備獨立FPGA設計與驗證能力的專業人纔。 二、 目標讀者 本書適閤以下人群： 在校學生： 計算機科學、電子工程、自動化等相關專業的學生，希望係統學習FPGA設計，為未來的職業發展打下堅實基礎。 初入FPGA行業的工程師： 對FPGA設計有初步瞭解，希望係統學習並提升設計技能，快速適應實際工作需求。 有一定FPGA經驗的設計師： 希望深入理解FPGA設計中的高級概念、優化技巧以及驗證方法，進一步提升設計水平。 對嵌入式係統、數字信號處理、硬件加速等領域感興趣的技術愛好者： 渴望掌握FPGA這一強大的硬件平颱，實現自己的創新想法。 三、 本書特色 1. 理論與實踐深度結閤： 本書在講解FPGA設計核心概念的同時，輔以大量的實例分析和代碼示例。我們強調理論知識在實際設計中的應用，幫助讀者理解“為什麼”以及“如何做”。 2. 通用性與前瞻性： 我們不拘泥於特定EDA工具的界麵操作，而是聚焦於FPGA設計的通用語言（如Verilog HDL或VHDL，本書主要以Verilog HDL為例）、通用流程和通用設計思想。這使得本書的學習內容能夠適用於市麵上主流的FPGA廠商（如Xilinx、Intel/Altera等）及其對應的EDA工具，同時具備長久的參考價值。 3. 係統化的設計流程講解： 從需求分析、架構設計、HDL編碼、仿真驗證，到綜閤、實現、時序約束、闆級調試，本書係統地梳理瞭FPGA設計的完整流程，確保讀者能夠理解每個環節的關鍵點和相互關係。 4. 深入的驗證方法論： 驗證是FPGA設計成功的關鍵。本書將詳細介紹靜態時序分析（STA）、動態仿真（Simulation）以及更高級的驗證技術（如Assertion-based Verification, ABV），幫助讀者構建健壯、高效的驗證平颱。 5. 關注設計優化與性能提升： 如何提高設計性能、降低功耗、減小麵積？本書將探討各種設計優化策略，包括算法優化、RTL編碼優化、綜閤與布局布綫指導，以及如何通過時序約束來指導工具優化。 6. 涵蓋典型應用場景： 為瞭讓讀者更好地理解FPGA的實際應用，本書將穿插介紹一些FPGA在不同領域的典型應用，如高速接口設計、DSP應用、狀態機設計、總綫協議實現等。 7. 易於理解的語言風格： 本書力求用清晰、簡潔、易懂的語言解釋復雜的技術概念，避免使用過多晦澀的專業術語，並輔以圖示和錶格，方便讀者理解和記憶。 四、 內容概要 本書內容結構如下，涵蓋FPGA設計的各個關鍵方麵： 第一部分：FPGA設計基礎 第一章：FPGA技術概覽 什麼是FPGA？FPGA的構成（LUT、FF、BRAM、DSP Slice等）。 FPGA與ASIC、CPLD的比較。 FPGA的發展曆程與未來趨勢。 FPGA的應用領域與市場現狀。 第二章：硬件描述語言（Verilog HDL）入門 Verilog HDL基礎語法：模塊、端口、數據類型、運算符。 結構化語句：`assign`，過程塊 (`always`)。 基本邏輯單元建模：組閤邏輯（門電路、多路選擇器、加法器、寄存器）和時序邏輯（觸發器、計數器、移位寄存器）。 參數化設計與可重用性。 第三章：數字邏輯基礎迴顧與FPGA實踐 組閤邏輯設計原則：無競爭、無冒險。 時序邏輯設計原則：時鍾域、同步設計、建立/保持時間。 狀態機（FSM）設計：有限狀態機原理、Mealy型和Moore型狀態機。 流水綫設計：提高數據吞吐量。 異步復位與同步復位。 第二部分：FPGA設計流程與EDA工具應用 第四章：FPGA設計開發流程詳解 需求分析與規格定義。 架構設計與模塊劃分。 RTL編碼（Verilog HDL）。 行為級仿真（Behavioral Simulation）。 綜閤（Synthesis）。 靜態時序分析（STA）。 實現（Implementation）：布局（Placement）與布綫（Routing）。 門級仿真（Gate-Level Simulation）。 生成比特流文件（Bitstream Generation）。 下載與硬件調試。 第五章：仿真與驗證 仿真器的作用與基本原理。 Testbench的設計：激勵生成、信號監視、檢查點。 結構化Testbench設計。 覆蓋率的概念與度量。 斷言（Assertions）簡介。 常用的仿真技巧與調試方法。 第六章：綜閤（Synthesis） 綜閤的本質：RTL代碼到門級網錶的轉換。 綜閤工具的工作原理。 綜閤約束（Constraints）的重要性：時鍾約束、輸入/輸齣延遲約束。 綜閤報告的解讀：資源使用、時序違例。 影響綜閤結果的關鍵因素：編碼風格、工具選項。 第七章：實現（Implementation）與時序約束 布局（Placement）與布綫（Routing）的概念。 時序違例的原因分析（建立時間、保持時間）。 時序約束（Timing Constraints）的詳細講解： 時鍾定義與派生。 輸入/輸齣端口延遲約束。 僞路徑（False Path）與多周期路徑（Multicycle Path）。 時序報告的分析與解讀。 提高設計時序性能的方法：流水綫、邏輯優化、約束優化。 第八章：FPGA設計中的高級主題 低功耗設計技術。 時鍾管理（Clocking）：時鍾域交叉（CDC）問題與解決方法。 嵌入式IP核（Embedded IP Cores）的應用：RAM、ROM、PLL/MMCM等。 DSP Slice的應用：乘法器、MAC單元。 第三部分：FPGA設計實踐與應用 第九章：接口設計實例 GPIO（通用輸入輸齣）接口設計。 UART（通用異步收發器）設計與仿真。 SPI（串行外設接口）或I2C（集成電路總綫）設計。 SDRAM/DDR接口基礎概念（不深入細節，側重應用）。 第十章：通信與總綫協議 AXI（Advanced eXtensible Interface）總綫簡介與應用。 PCIe（Peripheral Component Interconnect Express）基礎（概念與應用）。 高速串行接口（SerDes）基礎概念。 第十一章：數字信號處理（DSP）在FPGA中的應用 FFT（快速傅裏葉變換）算法在FPGA中的實現思路。 FIR/IIR濾波器設計原理與FPGA實現。 CORDIC算法介紹。 第十二章：嵌入式係統中的FPGA ARM+FPGA異構係統簡介。 FPGA作為協處理器。 片上係統（SoC FPGA）設計概覽。 第十三章：FPGA設計驗證的進階 形式驗證（Formal Verification）簡介。 基於斷言的驗證（ABV）技術。 UVM（Universal Verification Methodology）簡介（概念層麵）。 第十四章：FPGA性能優化與調試技巧 代碼優化：如何編寫高效的RTL代碼。 工具優化：理解綜閤與實現工具的優化策略。 闆級調試：邏輯分析儀、示波器在FPGA調試中的應用。 常見FPGA設計問題的排查。 五、 結語 FPGA設計是一個充滿挑戰與樂趣的領域。本書提供瞭一個全麵、係統的學習框架，但真正的精通，離不開持續的學習、實踐和探索。我們鼓勵讀者在學習本書內容的同時，積極動手實踐，利用FPGA開發闆，將書中的理論知識轉化為實際的設計。 希望本書能成為您在FPGA設計道路上的得力助手，幫助您掌握核心技能，自信地迎接未來的硬件設計挑戰，並最終在這一激動人心的領域取得成功。 六、 附錄（可能包含） 常用FPGA術語錶 FPGA開發闆選型建議 在綫資源與社區推薦

評分☆☆☆☆☆

我對這本教程的期待主要集中在“工具應用”這個關鍵詞上。在我看來，現代FPGA設計已經進入瞭高度依賴軟件輔助的時代，一個項目從RTL編寫到最終比特流生成，每一個環節都離不開EDA套件的深度參與。我希望這本書能提供超越基礎“點鼠標”操作的見解。我已經初步翻閱瞭關於IP核生成和復用的部分，感覺比我過去自己摸索要規範得多。書裏似乎提到瞭一些關於參數化設計和自動化腳本生成（TCL腳本）的內容，這正是目前我工作流程中效率低下的主要瓶頸。如果它能提供一套高效管理大型設計、實現版本控製和跨團隊協作的工具使用經驗，那這本書的價值就體現齣來瞭。我不關心它具體是針對哪傢公司的工具，但我更看重它傳授的設計思想是否具有普適性。總而言之，我更看重它在“提升工程效率和設計質量”方麵的指導作用，而不是單純停留在軟件功能的介紹層麵。

評分☆☆☆☆☆

坦率地說，我購買這本教程的主要目的是想快速提升我對Xilinx或Intel（Altera）平颱下主流綜閤和實現工具的使用熟練度。我之前參與過一些原型驗證項目，但每次麵對那些龐大的設計文件和錯綜復雜的流程時，效率總是提不上去，主要精力都消耗在瞭如何讓工具“聽話”而不是集中在算法優化上。這本書給我的第一印象是它非常注重“流程化”和“標準化”的指導。它沒有把重點放在教你如何寫齣最優雅的Verilog代碼（那類書市麵上已經很多瞭），而是聚焦於如何利用工具的各項功能，例如約束管理、靜態時序分析（STA）、功耗估算，以及如何高效地調試和迭代設計。尤其讓我眼前一亮的是，它詳細講解瞭如何解讀那些晦澀難懂的報告文件，比如時序違規的定位和修復策略。過去，我看到STA報告裏的各種“Worst Negative Slack”就頭疼，不知道從何下手。這本書似乎提供瞭一套係統的排查思路，指導讀者一步步去分析是哪個邏輯單元或布綫延遲導緻瞭問題。這種偏嚮於工程實踐的講解方式，對於渴望從“會寫代碼”跨越到“能交付”的工程師來說，價值是巨大的。

評分☆☆☆☆☆

這本書的“中文版”標簽對我來說有著特殊的意義。很多優秀的EDA技術資料都是外文原著，翻譯過來後，技術術語的理解和對應到實際軟件界麵上的操作經常會齣現偏差，導緻學習效率低下。而這本教程從一開始就是針對中文讀者，在專業詞匯的選取和對應工具界麵元素的標注上，無疑會更加精準和貼閤國人的學習習慣。我特彆留意瞭關於仿真調試的部分，通常這是最容易讓人感到挫敗的環節。我希望能看到它如何引導讀者有效地使用波形查看器、設置斷點、以及如何處理多綫程或多時鍾域下的信號同步問題。以往我總是在仿真器裏迷失方嚮，希望這本書能提供一套清晰的調試心法，讓我能更快地定位到設計中的邏輯錯誤，而不是僅僅依賴於不斷的修改代碼和重新編譯。這種專注於解決實際工程痛點的編排思路，是它區彆於其他偏理論書籍的關鍵所在。

評分☆☆☆☆☆

作為一名已經工作瞭幾年、但一直停留在中低端FPGA項目的工程師，我急切需要一本能幫我跨越技術鴻溝的書籍。市麵上很多教程要麼過於偏嚮學術研究，充滿瞭深奧的理論推導，要麼就是針對特定器件或特定軟件版本的“保姆式”操作手冊，生命周期短。這本《Aitium Designer 6.0 中文版 FPGA 設計教程》似乎找到瞭一個很好的平衡點。我注意到它在講解底層技術概念時，總是能巧妙地將其與EDA工具的具體功能掛鈎。例如，在討論流水綫（Pipelining）優化時，它會立刻展示在工具的綜閤報告中，這種結構是如何影響寄存器數量和時序路徑的。此外，這本書的語言風格非常務實，沒有過多的渲染氣氛，直奔主題。這對我這種時間寶貴、需要快速解決實際問題的讀者來說，是極大的福音。我特彆期待它後麵關於高級調試技術和自頂嚮下設計方法的章節，希望能夠從中學習到更成熟的設計方法論，而不是僅僅停留在寫寫小模塊、跑跑仿真這種初級階段。

評分☆☆☆☆☆

Aitium Designer 6.0 中文版 FPGA 設計教程——EDA 工具應用叢書 這本書我剛入手沒多久，主要因為我對FPGA這塊兒一直有點發怵，總覺得裏麵的概念特彆抽象，不像傳統的軟件編程那樣直觀。我之前試著跟著網上的視頻教程學過一些基礎，但總感覺不夠係統，很多底層原理一跳過去，學完後還是雲裏霧裏。所以看到這本教程的定位是“EDA 工具應用叢書”，我就心動瞭，因為我明白，在FPGA領域，光懂硬件描述語言（HDL）是不夠的，如何熟練駕馭那些復雜的EDA工具鏈纔是王道。我目前翻閱瞭前幾章，最讓我驚喜的是它對工具界麵和常用功能的介紹，非常細緻。比如，關於項目配置文件的建立，不同的時序約束設置方法，書裏都有專門的章節進行圖文並茂的講解，這對於初學者來說簡直是救命稻草。我過去在設置管腳約束時經常搞錯，導緻仿真和實際硬件跑不起來，現在通過這本書的指導，我發現瞭很多我之前忽略掉的細節。而且，它似乎很注重理論與實踐的結閤，每一部分的操作講解後，都會附帶一個小的設計實例，讓人可以立刻上手驗證。這種手把手的教學方式，極大地緩解瞭我對復雜軟件操作的恐懼感。這本書的排版也很清晰，沒有那種堆砌晦澀術語的感覺，讀起來比較流暢。