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編輯推薦

　　《FPGA現代數字係統設計及應用》根據作者多年的教學經驗與工程實踐編寫，內容涉及大規模復雜係統的設計、驗證及FPGA實現的全部過程，詳細演示瞭FPGA係統設計的各項技術，有利於讀者快速動手實踐，對電子信息類學生係統掌握現代數字係統設計有重要的參考價值。《FPGA現代數字係統設計及應用》配有教學課件（PPT）和源文件等教輔資源，下載地址為清華大學齣版社網站本書頁麵。

內容簡介

　　隨著EDA技術和工具的發展，現代數字係統的設計思想、設計工具和實現方式均發生瞭深刻的變化，基本設計流程主要包括： 硬件描述語言(HDL)輸入； 仿真驗證設計功能； 將HDL綜閤為門級網錶； 靜態時序分析驗證時序； 後端ASIC或者FPGA實現。驗證方法學、低功耗設計也是熱點問題。隨著係統規模增大，將整個係統在單片係統上實現（即片上係統，SoC）已逐漸成為主流。本書根據工程實踐與教學經驗，采用全新參考流程，指導讀者完成大規模復雜係統的設計、驗證和FPGA實現。本書注重實踐，配套教學PPT與全部實例代碼，詳細演示各項技術，指導讀者動手操作，對電子信息類學生係統掌握現代數字係統設計有重要的參考價值。

作者簡介

　　張德學，2006年獲中國科學技術大學電路與係統專業博士學位，2011－2014年在復旦大學專用集成電路與係統國傢重點實驗室做博士後。2011年，主導設計的“32位嵌入式SoC安全傢電網關芯片”流片測試成功。長期工作在教學與科研第一綫，主講“EDA技術與應用”、“SoC設計方法學”等課程。

內頁插圖

前言/序言

　　隨著EDA技術和工具的發展，現代數字係統的設計思想、設計工具和實現方式均發生瞭深刻的變化，係統規模不斷增大，片上係統(SoC)已逐漸成為設計主流。本書根據工程實踐與教學經驗，采用主流工具與參考流程，幫助讀者完成大規模復雜係統的設計、驗證和FPGA實現。
　　本書在章節安排上，盡量按照現代數字係統開發流程和由淺入深的學習順序來安排，讓讀者先瞭解FPGA器件原理，再學習基本的Verilog語法，采用Modelsim工具仿真調試，然後用Quartus Ⅱ工具綜閤適配，生成FPGA配置信息流，並將其下載到FPGA開發闆上驗證。基本流程掌握後，可進一步學習Verdi工具，提高調試效率； 使用TimeQuest時序約束與分析工具，評估設計的性能。工具都熟悉後，可再學習有限狀態機設計方法，自檢測Testbench設計方法，測試覆蓋率分析方法，理解多種良好的編碼風格，瞭解功耗來源構成和低功耗設計方法等。隨後可學習基於NiosⅡ的SOPC係統開發過程，以及自定製IP核的設計與集成。最後的綜閤設計中，詳細介紹瞭基於OR1200的SoC係統設計過程，包括係統架構、硬件搭建、軟件開發、軟硬件聯閤仿真、FPGA實現、u�瞓oot移植、Linux移植等，從最小係統開始，逐步添加功能模塊，成為較為實用的SoC係統，是較好的SoC係統開發示範。
　　全書章節安排如下：
　　第1章介紹瞭現代數字係統設計流程、FPGA/CPLD器件原理和商用FPGA/CPLD器件。
　　第2章介紹瞭Verilog標準與基本語法、Testbench設計方法、仿真器工作原理，並列舉瞭一些設計實例，介紹瞭設計中的常見問題。
　　第3章介紹瞭Modelsim仿真工具，主要采用命令行和腳本方式，並介紹瞭VCD輸齣、測試覆蓋率相關操作。
　　第4章介紹瞭Verdi工具，以及如何與Modelsim聯閤調試等問題。
　　第5章介紹瞭Quartus Ⅱ工具使用、FPGA開發流程，以及如何進行功能仿真與時序仿真。
　　第6章介紹瞭時序約束與時序分析概念，以及TimeQuest工具使用。
　　第7章介紹瞭Synplify Pro工具使用。
　　第8章介紹瞭部分Verilog高級設計，包括編碼風格、自檢測Testbench設計、FSM設計、多時鍾域設計，以及PLI編程。
　　第9章介紹瞭功耗來源、功耗估算方法，以及常見的低功耗設計方法。
　　第10章介紹瞭基於NiosⅡ的SOPC係統設計，從係統搭建到μCLinux操作係統移植，並介紹瞭如何進行IP核開發與集成。
　　第11章介紹瞭基於OR1200的SoC係統設計過程，采用“OR1200 CPU + Wishbone總綫+其他功能模塊”結構，從構建基本平颱開始，逐步添加外圍模塊，並移植瞭u�瞓oot和Linux係統，最終實現瞭功能較為完備的實用SoC係統。
　　本書配套教學PPT與全部實例代碼，以便於教師教學及學生練習。
　　本書可用作EDA技術與應用、SOPC係統設計、SoC設計方法學等課程的參考教材。EDA技術與應用課程可重點講解第1、2、3、5、6、8章，SOPC係統設計課程可重點講解第3、4、6、8、9、10章，SoC設計方法學課程可重點講解第3、4、6、8、9、11章。
　　本書注重實踐，配套教學PPT與全部實例代碼，詳細演示各項技術，指導讀者動手操作，對電子信息類學生係統地掌握現代數字係統設計有一定幫助。
　　全書行文力求簡潔實用，閱讀過程中，可能需要讀者查閱相關標準、規範文檔。
　　本書撰寫中，直接或間接引用瞭不少專傢、學者的文獻，以及EDA廠商的培訓教材等，它們精闢的分析、簡明的風格，讓作者受益匪淺，在此錶示感謝！書中引用處已做瞭說明，疏漏之處敬請諒解。
　　全書由張德學博士、張小軍博士、郭華博士編寫，王維剋、肖風玉檢驗瞭全書實例，提齣瞭修改意見，並對文字描述、圖片做瞭一些修正，陳新華教授審校瞭全書。全書由張德學負責統稿。
　　作者教學、實踐經驗尚淺，加之水平有限，謬誤和疏漏之處在所難免，敬請讀者指正。
　　張德學2015年1月

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