FPGA设计技巧与案例开发详解
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本书的特点

1.例程完整,资料丰富

为了便于读者对本书例程的学习、理解及二次开发,笔者提供了每个例程的完整工程,以及相关的手册资料、硬件电路设计原理图等内容。这些内容均包含在本书的配套资料包中,希望读者能通过本书与配套资料包例程的同步学习,有条不紊、循序渐进地掌握FPGA的开发设计。

2.结构合理,内容全面

本书详细介绍了Altera FPGA的开发流程,在内容与章节的布局上,响应了大部分初学者的要求,兼顾解决大学生FPGA学习流程紊乱及开发调试能力欠缺的问题,以软硬件结合的方式介绍FPGA的设计,希望能让读者在理解电路的基础上,更有把握地完成数字电路的开发。

3.软硬结合,与众不同

在正式开始RTL设计开发之前,本书用了将近五分之一的内容介绍FPGA原理及硬件驱动电路设计,通过芯片手册、驱动原理、时序电路及PCB Layout等方面的介绍,力求让读者能够结合硬件掌握FPGA开发的思维与流程(毕竟FPGA的开发属于硬件开发),而不是仅枯燥地列出长篇大论的代码让读者去理解。

4.结合实际,贯穿技巧

本书的例程经过了千锤百炼,相关设计目前均已成熟运用于多个项目。同时,本书将FPGA设计技巧贯穿在例程中,以实践检验真理,让读者能够更深刻地理解并掌握FPGA的开发技巧,避免了纯粹的理论讲解,力求让读者能够结合实际例程,透析笔者希望表达的设计思维。

5.语言通俗,图文并茂

作为一本FPGA开发的指导书,本书采用了浅显易懂的语言。为了能让读者更好地理解,笔者花了很大一部分时间,勾勒了开发的框架与流程框图。本书图文并茂,语言轻松,希望读者能够愉快地掌握FPGA的设计精髓。

6.由浅入深,学以致用

本书从零开始介绍了FPGA的发展历程、Quartus Ⅱ安装及Verilog HDL概况;接着介绍了CPLD/FPGA最小系统的硬件电路设计,在此基础上完成了多个涵盖FPGA基本设计技能的例程;随后,由浅入深,完整地设计了一个“基于OV7725的摄像头视频图像采集系统”。前面的步步为营是后面系统集成的基础,以便读者可以由模块到系统,从顶层到底层,以全局的思维进行FPGA系统开发。

7.时序约束,系统设计

FPGA时序设计的精髓在于TimeQuest的约束,以保证并行高速RTL的稳定性。本书第3版新增了TimeQuest章节,介绍了时序约束的思想,并对“基于OV7725的摄像头视频图像采集系统”工程进行了完整的时序分析与优化,试图将功能做到完美极致。此外,在本书的最后补充了FPGA系统设计,希望进行FPGA系统项目设计的读者可以得到一定的帮助。

8.人工智能,深度学习

FPGA的未来走向哪里没有定论,但至少此时正在人工智能的“风口浪尖”。笔者为本书花费了巨大的心血,用了数万字的篇幅及大量图表,介绍了神经网络结构及基于FPGA的深度学习加速器。这部分是本书的重点章节,也是第3版升级最明显的地方,也许还是当前我们最应该学习FPGA的理由—只因为了更美好的将来。