深入浅出玩转FPGA pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:吴厚航

出品人:

页数:22

译者:

出版时间:2010-5

价格:39.00元

装帧:

isbn号码:9787512400825

丛书系列:博客藏经阁丛书

图书标签:

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《数字电路设计与实践》 本书旨在为读者提供一个全面而深入的数字电路设计入门体验，从最基础的概念出发，逐步引导读者掌握现代数字系统设计所需的关键技术和工具。本书内容涵盖了数字电路设计的理论基础、常用逻辑器件、设计流程以及实际应用，力求做到深入浅出，让初学者能够快速理解并动手实践。 第一部分：数字电路基础 二进制世界初探： 我们将从最基本的数字概念开始，解释二进制数制及其与十进制、十六进制的转换。理解位（bit）、字节（byte）、字（word）等基本单位，以及它们在数字系统中的作用。 逻辑门的世界： 深入解析最基本的逻辑门，如AND、OR、NOT、XOR、NAND、NOR门。理解它们的逻辑符号、真值表以及基本运算原理。我们将通过生动的例子，展示这些逻辑门如何构建更复杂的逻辑功能。 布尔代数与逻辑化简： 学习布尔代数的基本定理和定律，包括交换律、结合律、分配律、德摩根定律等。掌握卡诺图（Karnaugh Map）和逻辑代数方法进行逻辑函数的化简，理解化简的意义在于优化电路，减少器件数量和功耗。 组合逻辑电路设计： 学习设计和分析各种组合逻辑电路，例如编码器、译码器、多路选择器、数据分配器、比较器等。理解它们的工作原理，并学会如何使用逻辑门和布尔代数来构建这些电路。 时序逻辑电路基础： 引入时序逻辑的概念，讲解触发器（Flip-Flop）的基本类型，如SR触发器、D触发器、JK触发器、T触发器，以及它们的特性表和状态转移图。理解触发器是构成存储单元的核心。 寄存器与计数器： 学习如何将触发器组合起来构成寄存器（Register）和计数器（Counter）。理解移位寄存器（Shift Register）的各种工作模式，以及同步计数器（Synchronous Counter）和异步计数器（Asynchronous Counter）的设计与应用。 第二部分：数字系统设计方法 有限状态机（FSM）理论： 详细介绍有限状态机的模型，包括米利（Mealy）型和摩尔（Moore）型状态机。学习如何绘制状态图（State Diagram）和状态转移表（State Transition Table），并将其转换为实际的硬件电路。 硬件描述语言（HDL）入门： 引入Verilog HDL或VHDL（选择其中一种作为重点介绍，例如Verilog HDL）。讲解HDL的基本语法，包括数据类型、运算符、过程块、模块定义等。学习如何使用HDL描述组合逻辑和时序逻辑电路。 模块化设计与层次化设计： 强调模块化设计的重要性，学习如何将大型系统分解成小的、可管理的模块，并学会如何实例化和连接这些模块，构建层次化的设计结构。 时钟与同步设计： 深入探讨时钟信号的作用，理解同步和异步设计的区别与联系。学习如何避免亚稳态（Metastability）现象，设计可靠的时序电路。 综合（Synthesis）与布局布线（Place and Route）： 介绍数字逻辑设计流程中的重要环节。理解综合工具如何将HDL代码转换为门级网表（Netlist），以及布局布线工具如何将网表映射到具体的硬件资源并优化连接。 第三部分：实用数字电路设计实例 通用输入/输出（GPIO）接口设计： 设计简单的GPIO接口，用于与外部世界进行数据交互。学习如何实现输入数据的读取和输出数据的驱动。 UART（通用异步收发器）设计： 设计一个基本的UART模块，实现串行数据的发送和接收。理解UART的通信协议，包括起始位、数据位、校验位和停止位。 SPI（串行外设接口）通信控制器设计： 设计一个SPI主设备或从设备控制器，学习如何实现半双工的同步串行通信。 I2C（集成电路总线）通信控制器设计： 设计一个I2C主设备控制器，了解其多主设备、两线制的通信方式。 简单的微处理器模型设计： 学习如何构建一个基础的CPU模型，包括指令解码、数据通路、寄存器组等核心组件。通过这个例子，读者可以对计算机体系结构有更直观的认识。 存储器接口设计： 介绍如何设计与SRAM（静态随机存取存储器）等外部存储器接口的逻辑，理解读写时序。 第四部分：设计工具与验证 EDA工具链简介： 介绍常用的EDA（Electronic Design Automation）工具，如Quartus Prime（Intel/Altera）或Vivado（Xilinx），以及仿真工具（如ModelSim）。 仿真与调试： 学习如何使用仿真工具来验证设计的功能正确性。掌握编写测试平台（Testbench）的方法，以及如何使用波形查看器来分析仿真结果，进行调试。 时序分析基础： 简单介绍时序分析的概念，包括建立时间（Setup Time）和保持时间（Hold Time），以及如何理解时序报告，识别潜在的时序违例。 本书的编写风格将力求清晰易懂，每章节都配有大量的图示、表格和代码示例，帮助读者理解抽象的概念。大量的练习题和实际项目案例，将引导读者在实践中巩固所学知识。通过学习本书，读者将能够独立完成小型数字电路的设计，为进一步深入学习FPGA设计打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

书的内容并不是比较系统的，循序渐进的介绍FPGA的开发，而是类似于多年从事FPGA开发之后的一些心得笔记。所以指望这本书入门的就别想了。 但是我相信凡是长时间接触FPGA的人都自己会去找application notes和data sheet看，并不会满足于这样一些浅尝则止的猜测的文章，所以这本...

评分☆☆☆☆☆

书的内容并不是比较系统的，循序渐进的介绍FPGA的开发，而是类似于多年从事FPGA开发之后的一些心得笔记。所以指望这本书入门的就别想了。 但是我相信凡是长时间接触FPGA的人都自己会去找application notes和data sheet看，并不会满足于这样一些浅尝则止的猜测的文章，所以这本...

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评分☆☆☆☆☆

书的内容并不是比较系统的，循序渐进的介绍FPGA的开发，而是类似于多年从事FPGA开发之后的一些心得笔记。所以指望这本书入门的就别想了。 但是我相信凡是长时间接触FPGA的人都自己会去找application notes和data sheet看，并不会满足于这样一些浅尝则止的猜测的文章，所以这本...

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格异常的学术化，充满了长句和复杂的从句，阅读起来需要极高的专注度，稍一走神就可能错过一个关键的限定条件。我试图从中寻找一些快速提高效率的捷径或技巧，但收获甚微。例如，书中深入探讨了高层次综合（HLS）的技术原理，从C/C++代码如何映射到硬件资源进行了详尽的数学推导，这无疑是高水平的理论探讨。然而，当我想知道如何在主流HLS工具中，通过简单的指令（如`#pragma HLS PIPELINE`）来控制流水线深度，以及这种控制对资源消耗的具体影响时，书中提供的指导却模糊不清。似乎作者的重点完全放在了“为什么可以这样设计”的底层逻辑上，而忽略了“在实际工具中如何操作”的工程步骤。对于那些需要快速将C代码转换为FPGA加速核的工程师来说，这本书提供的帮助有限。它更像是一篇硕士论文的扩写版，而不是一本面向广大工程师的工具书。

评分☆☆☆☆☆

这本关于FPGA的书籍，从标题来看似乎主打的是“深入浅出”的教学理念，但我手里这本实体书的实际内容却让我有些摸不着头脑。书里花了大篇幅去讲解了EDA工具链的配置过程，包括如何安装复杂的第三方IP核以及调试环境的搭建，这部分内容对于初学者来说可能显得过于繁琐和技术化了。作者似乎默认读者已经对数字电路和Verilog语言有了一定的基础，因此在最基础的逻辑门操作和时序逻辑的讲解上着墨不多，直接跳跃到了复杂的并行处理架构设计。我特别留意了书中关于中断处理和DMA（直接内存存取）的章节，这部分内容虽然理论阐述得比较到位，但缺乏实际的项目案例来支撑。例如，书中描述了一种高效的FFT算法实现，但没有给出完整的源代码示例或者仿真波形图，读者只能对照文字描述自行摸索，这无疑大大增加了学习曲线的陡峭程度。整体感觉，这本书更像是一本高级工程师的参考手册，而非面向广泛读者的入门或进阶教材。如果读者期待的是那种配图精美、步骤清晰的“傻瓜式”教程，这本书可能无法满足期望。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我的最直观感受是“信息密度极高，但实践指导不足”。作者似乎想把所有与FPGA相关的前沿理论都塞进这本书里，导致内容的广度有了，但深度上却有所欠缺，尤其是在特定应用领域的深入挖掘上。例如，在信号处理章节，提到了自适应滤波的概念，但后续实现上，作者选择了一个非常基础的FIR滤波器作为例子，并且这个例子停留在纯粹的RTL级别，没有引入任何现代的固定点运算优化方法，也没有讨论如何利用FPGA的乘法累加器（MAC）单元来最大化吞吐量。我翻阅了目录，期望在高级章节能看到关于如何设计自定义处理器（Soft-core CPU）的详细步骤，包括如何集成总线结构（如AXI或Wishbone）以及如何编写配套的驱动程序，但这些内容在书中基本缺失，取而代之的是对RISC-V指令集架构的纯理论分析。总而言之，这本书更像是一份学术综述，而非一本能手把手教会你打造实际产品的工程指南。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和插图给我留下了深刻的印象，但这种印象并非完全是正面的。虽然图表很多，但很多流程图的设计显得过于密集和晦涩，很多重要的信号流向和数据路径需要我反复对照旁边的文字才能勉强理解。特别是关于片上系统（SoC）的互联架构部分，作者采用了自创的模块命名体系，这使得我不得不花费大量时间去记忆这些新的术语，而不是专注于理解背后的通信协议。此外，书中对约束（Constraints）的讲解非常简略，这对于FPGA设计至关重要的一环——时序分析（Timing Analysis），几乎被一笔带过。在实际工作中，时序违例往往是设计能否通过的决定性因素，但本书似乎认为只要代码写对了，时序问题自然迎刃而解，这种对“综合与布局布线”过程的轻视，让整本书的实用价值大打折扣。一个不重视物理实现细节的理论讲解，在硬件领域总像是空中楼阁。

评分☆☆☆☆☆

阅读这本书的体验，就像是独自走进了迷宫，四周都是精致的墙壁，但缺少一个清晰的路线图。我原本是冲着“玩转”这个词来的，期待能通过书中的例子快速上手一些有趣的应用，比如简单的图像处理或者音频合成。然而，书中绝大部分篇幅被用来讨论底层硬件描述语言的高级抽象特性，比如如何用SystemVerilog的面向对象特性来编写更健壮的测试平台（Testbench）。这部分内容固然重要，但对于一个希望快速看到成果的学习者来说，显得有些干巴巴。更让我感到困惑的是，书中对硬件设计中的“性能优化”描述得非常笼统，提到了流水线、并行化等概念，却鲜有针对具体FPGA芯片架构的优化技巧。比如，何时应该使用LUT（查找表）还是触发器，如何有效地利用DSP模块进行乘法运算加速，这些实践性的细节几乎没有涉及。感觉作者更倾向于理论的完备性，而不是工程实践中的那些“窍门”和“陷阱”。希望看到更多贴近实际项目生命周期的内容，而不是纯粹的语言特性讲解。

评分☆☆☆☆☆

大家的经验之谈

评分☆☆☆☆☆

总结的很好，应该说是fpga工程开发的入门书，需要对Verilog编程和fpga开发有一定基础才能消化，缺点是有些篇过于独立了，没有实际情况的了解和必要的基础可能根本看不懂

评分☆☆☆☆☆

不适合基础

评分☆☆☆☆☆

相当经典的入门书。

评分☆☆☆☆☆

感谢 带领我走入fpga 领域