《FPGA设计与验证》梅雪松 北京航空航天大学出版社

coolguy008

《FPGA设计与验证》
作者:梅雪松，袁玉卓，曾凯锋
出版社:北京航空航天大学出版社
出版时间:2021年03月



编辑推荐
这本书打破了重实验现象，轻仿真验证的学习误区，书中每一个实验,无论是*基础的点亮LED灯,还是综合的多模块数字系统设计,以及复杂的SDRAM控制器设计,都严格按照“设计 验证”的流程进行。同时，本书由浅入深，全流程的讲解；首先,通过知识背景的介绍,讲解设计中需要注意的问题；接着,一步一步地根据设计需求完成设计中的每一个部分；然后，编写Testbench文件,使用ModelSim软件对设计进行仿真验证；*后，仿真验证通过后，再配置到FPGA器件中运行，如果板级运行不正确，则再回到仿真波形中查找可能的错误原因，在必要时使用板级验证工具如SignaltapⅡ进行板级调试。本书对于不同水平的技术人员，都是一本不错的自学和参考用书。
内容简介

本书以IntelCycloneⅣE系列FPGA为例,系统介绍了FPGA的硬件结构、电路设计以及逻辑设计和验证流程。书中以若干个具有工程实用意义的案例为背景,详细介绍了FPGA数字逻辑设计中常见的功能模块设计思路、FPGA片上资源的使用方法、开发软件中各种调试工具的使用，包括SignaltapⅡ、InSystemSourcesandProbesEditor、InSystemMemoryContentEditor。本书*后通过若干个综合性实例,讲解了复杂数字系统的设计方法和验证思路。作为实用型FPGA教程，本书的每一个实验都有完整的仿真和验证过程,即强调了仿真验证在FPGA设计中的重要作用。

本书可作为工程应用类、电子信息类专业本科生以及相关专业专科生的EDA基础类课程的教材；也可作为FPGA自学人员,以及从事FPGA开发的工程技术人员的培训教材和参考用书。

作者简介

梅雪松，网名“小梅哥”，拥有多年电子设计经验，擅长知识的总结和传播，有《小梅哥和你一起深入学习FPGA》、《小梅哥FPGA学习笔记》两个系列网络博文；并推出了手把手式视频教程《FPGA设计思想与验证方法视频教程》，该教程在各大视频点击平台备受好评，网友称其为学习FPGA基础与提高教学视频的不二之选。同时，开设FPGA实地培训班，正式开始网络和实地FPGA培训，培训课程以其系统的知识讲解和生动的实例分析，得到了学员的一致肯定。

袁玉卓，山东大学博士，集成电路设计专业，知识面广，专业技术背景深厚。长期从事于FPGA技术的分享和交流，拥有丰富的项目科研和实践经验，

曾凯锋，杭州电子科技大学硕士，主要研究方向为FPGA与嵌入式系统设计，长期活跃于FPGA技术交流群，著有多篇FPGA设计和验证文章。

目　　录
第1章从头认识FPGA/1
1.1CycloneⅣEFPGA原理与应用/1
1.1.1CycloneⅣE概述/1
1.1.2CycloneⅣE扩展资源介绍/4
1.1.3重点电路设计/5
1.2IntelFPGA开发环境/17
1.2.1Quartus软件的发展史/18
1.2.2QuartusPrime的下载/18
1.2.3QuartusPrime的安装/21
1.2.4QuartusPrime软件的基本使用/27
第2章FPGA开发软硬件平台介绍/39
2.1AC620开发套件/39
2.1.1AC620开发板的功能特点/39
2.1.2AC620开发板的使用/43

[url=]显示全部信息[/url]

前　　言

随着现场可编程逻辑器件结构和工艺的发展，FPGA的性能和容量逐年提升，同时功耗和价格持续降低。近年来，已经有越来越多的企业考虑并在其实际项目或产品中加入FPGA，或者直接以FPGA作为核心控制单元。FPGA作为一种硬件逻辑器件，其开发思路与常规的MCU或处理器有较大的差别，如何正确地学习并掌握FPGA的开发方法，对于高效地使用FPGA至关重要。

笔者曾自学FPGA近两年，但始终不得要领，后经专业人士指点，方才领悟FPGA之所以难学，是难在没有掌握正确的学习和开发方法。一旦掌握了正确的学习方法，一切就变得轻松了。在FPGA的学习和开发中为关键的一点就是验证。

作为一本入门级的FPGA技术教材，本书主要针对刚接触FPGA的读者。这一类读者，往往都有一定的MCU开发经验，也正是这一点，让很多自学FPGA的人往往一开始就按照MCU开发的惯性思维来对待FPGA，结果就是耗费了几倍的精力，却没有太大的进步。所以本书在编排时，重点关注FPGA的开发流程。每个实验，无论是基础的点亮LED灯，还是综合的多模块数字系统设计，以及复杂的SDRAM控制器设计，都严格按照“设计 验证”的流程进行。首先，通过知识背景的介绍，讲解设计中需要注意的问题；接着，一步一步地根据设计需求完成设计中的每一个部分；然后，编写Testbench文件，使用ModelSim软件对设计进行仿真验证；后，仿真验证通过后，再配置到FPGA器件中运行，如果板级运行不正确，则再回到仿真波形中查找可能的错误原因，在必要时使用板级验证工具如SignaltapⅡ进行板级调试。

本书按照循序渐进的过程，分成6章，具体内容如下:

第1章，主要介绍了FPGA的硬件架构，软件开发工具的安装与基本使用。

第2章，介绍了本书所依靠的FPGA学习平台AC620开发板的相关特性，并通过一个实例介绍了FPGA的开发流程。

第3章，介绍了基于FPGA的一些基本数字逻辑电路设计，这些设计所依靠的背景都是大家所熟悉的一些内容，因此较容易接受，方便大家能够轻松入门。

第4章，介绍了CycloneⅣEFPGA上专用硬件资源PLL、嵌入式块RAM的使用；同时，本章通过这些硬件资源的使用，介绍了在QuartusPrime软件中调用IP进行设计的方法。

第5章，为进阶数字系统设计，主要介绍了项目中比较实用的一些外设的驱动。

第6章，为综合数字系统设计，通过若干个具有一定难度的综合实例，展示了FPGA复杂系统开发的常见思路和实现方法。

本书配套的相关视频及技术文件可在http://www.corecouurse.cn网站中观看和下载