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中国电子信息产业发展研究院 著

图书标签:

• FPGA
• 软件测试
• 硬件测试
• 验证与确认
• 测试技术
• 嵌入式系统
• 数字电路
• VHDL
• Verilog
• 测试用例

出版社： 人民邮电出版社

ISBN：9787115448637

版次：01

商品编码：12165826

包装：平装

丛书名： 智能制造测试与评价技术丛书

开本：小16开

出版时间：2017-03-01

页数：383

正文语种：中文

编辑推荐

1. 本丛书是国内第1套重点解析智能制造系统测试与评价技术的丛书。
2. 本书是第1本专门介绍FPGA软件测试与评价技术的图书。
3. 书中详细介绍了FPGA的各种测试工具和第三方仿真工具。

内容简介

本书主要介绍了业内主流FPGA的结构及特点，基于开发流程，介绍了各种测试工具、第三方仿真工具，主要内容包括FPGA开发流程，FPGA软件测试标准、模型和方法，FPGA测试过程中要使用的工具，FPGA软件测试实例分析，以及FPGA软件测试过程与管理。

作者简介

中国电子信息产业发展研究院（赛迪集团）是直属于国家工业和信息化部的一类科研事业单位。自成立二十余年以来，秉承“信息服务社会”的宗旨，坚持面向政府、面向企业、面向社会，致力提供决策咨询、管理顾问、媒体传播、评测认证、工程监理、创业投资和信息技术等专业服务，在此基础上，形成了政府决策软科学研究、传媒与网络服务、评测与认证服务、咨询与外包服务、软件与信息服务、投资与资产管理六业并举发展的业务格局。

目录

第1章　FPGA软件概述 1
1．1　FPGA概述 1
1．1．1　FPGA的发展历程 2
1．1．2　FPGA的工作原理 8
1．1．3　FPGA的生产厂家及其产品 14
1．1．4　FPGA软件在各领域的地位与重要意义 82
1．2　FPGA软件结构分析 86
1．2．1　FPGA的设计结构 87
1．2．2　FPGA芯片的内部结构 88
1．3　本章小结 94
第2章　FPGA的开发流程 95
2．1　ISE软件综述 96
2．1．1　ISE软件的特点 96
2．1．2　ISE软件的工具及功能简介 97
2．2　开发流程 103
2．2．1　需求分析 103
2．2．2　器件选型 104
2．2．3　设计输入 106
2．2．4　约束 109
2．2．5　功能性仿真 116
2．2．6　综合 117
2．2．7　实现 150
2．2．8　后仿真 157
2．2．9　配置及固化 157
2．3　本章小结 162
第3章　FPGA软件测试标准、模型和方法 163
3．1　FPGA测试标准 163
3．1．1　DO-254标准 163
3．1．2　IEC 61508 166
3．1．3　ECSS标准 167
3．2　FPGA测试模型 168
3．2．1　V模型 168
3．2．2　FPGA中V模型的缺点 171
3．2．3　具有FPGA特点的W模型 171
3．3　FPGA测试方法与内容 173
3．3．1　编码规则检查 173
3．3．2　跨时钟域分析 182
3．3．3　静态时序分析 187
3．3．4　仿真测试 206
3．3．5　覆盖率分析 224
3．4　本章小结 228
第4章　FPGA软件测试工具 229
4．1　编码规则检查工具 229
4．1．1　LEDA 230
4．1．2　HDL Designer 231
4．1．3　ALINT 232
4．2　静态时序分析工具 235
4．2．1　PrimeTime的特点和功能 235
4．2．2　PrimeTime的使用 236
4．3　跨时钟域分析工具 246
4．3．1　CDC的特点和功能 246
4．3．2　CDC的使用 248
4．4　功能仿真工具 256
4．4．1　ModelSIM 257
4．4．2　VCS 266
4．5　本章小结 270
第5章　FPGA软件测试实例分析 271
5．1　代码测试 271
5．1．1　代码测试内容 271
5．1．2　代码测试实例 277
5．2　逻辑测试 297
5．2．1　逻辑测试内容 298
5．2．2　逻辑测试实例 298
5．3　静态分析 302
5．3．1　静态分析内容 302
5．3．2　静态分析实例 303
5．4　仿真测试 320
5．4．1　仿真实例内容 320
5．4．2　仿真测试实例 320
5．5　本章小结 332
第6章　FPGA软件测试过程与管理 333
6．1　FPGA软件测试过程 333
6．1．1　测试需求分析阶段 334
6．1．2　测试设计阶段 338
6．1．3　测试执行阶段 342
6．1．4　测试总结阶段 343
6．2　FPGA软件测试管理 344
6．2．1　配置管理 345
6．2．2　组织与人员管理 349
6．2．3　时间管理 358
6．2．4　质量管理 362
6．2．5　风险管理 369
6．3　本章小结 382
参考文献 383

《数字逻辑设计基础与实践》 本书旨在为读者构建坚实的数字逻辑设计理论基础，并引导读者将理论知识付诸实践。全书内容涵盖了从最基本的逻辑门电路到复杂的时序逻辑电路设计，再到集成电路的架构和实现，力求全面而深入地讲解数字逻辑设计的核心概念与技术。 第一部分：数字逻辑基础 二进制世界与逻辑运算： 我们将从最基础的二进制数系统出发，深入理解其表示方法和运算规则。随后，重点讲解布尔代数的基本定理和定律，以及AND、OR、NOT、NAND、NOR、XOR等基本逻辑门的功能与特性。通过大量实例，演示如何使用逻辑门构建更复杂的组合逻辑电路，如编码器、译码器、加法器、减法器等，并分析其工作原理和设计要点。 组合逻辑电路的分析与设计： 本章将系统介绍组合逻辑电路的设计流程，包括需求分析、逻辑抽象、真值表建立、卡诺图化简以及逻辑表达式实现等关键步骤。我们将详细阐述卡诺图在逻辑化简中的应用，包括如何利用卡诺图有效地简化复杂逻辑表达式，以及如何处理“Don't Care”条件，从而优化电路性能并降低硬件成本。读者将学会如何根据具体需求，设计出满足功能要求的组合逻辑电路。 时序逻辑电路：触发器与状态机： 深入探讨时序逻辑电路的核心——触发器（Flip-Flop）的种类（SR、D、JK、T触发器）及其工作原理，分析它们在构建存储单元中的作用。在此基础上，我们将引入有限状态机（Finite State Machine, FSM）的概念，包括摩尔（Moore）型和米利（Mealy）型状态机的区别与联系。读者将学习如何设计和分析时序逻辑电路，以及如何利用状态机实现具有记忆功能的数字系统，如计数器、移位寄存器等。 集成电路基础： 简要介绍集成电路（IC）的基本概念、制造工艺（如CMOS）和封装技术。我们将初步了解不同类型的数字集成电路（如TTL、CMOS）的特点和应用范围，为后续更深入的学习打下基础。 第二部分：数字系统设计与应用 微处理器架构与工作原理： 本章将揭示现代计算机的核心——微处理器的内部结构和工作流程。我们会讲解CPU的组成部分，如算术逻辑单元（ALU）、控制器（Control Unit）、寄存器组等。重点阐述指令集的概念、指令的执行过程（取指、译码、执行、写回）以及时钟信号在同步操作中的作用。通过对简单指令集的分析，让读者理解CPU如何处理和执行程序指令。 存储器系统： 深入了解各种类型的存储器，包括RAM（SRAM、DRAM）和ROM（PROM、EPROM、EEPROM、Flash Memory）。我们将分析它们的读写操作原理、存储密度、访问速度和价格等关键参数，以及它们在计算机系统中的不同角色。同时，介绍存储器如何与CPU协同工作，构成完整的存储系统。 输入/输出（I/O）系统： 讲解计算机如何与外部世界进行交互，即输入/输出（I/O）系统的设计。我们将介绍总线（Bus）的概念及其类型（数据总线、地址总线、控制总线），以及CPU如何通过I/O端口与外围设备进行通信。还会初步接触中断（Interrupt）的概念，理解其在提高I/O效率方面的作用。 数字系统设计实例： 通过一系列具体的数字系统设计案例，巩固和拓展读者在前面章节中学到的知识。这些案例可能包括简单的计算器、数码显示控制器、简单的控制器等。每个案例都将遵循完整的数字设计流程，从需求分析到最终的逻辑实现，让读者亲身体验设计过程，并将理论知识与实际应用相结合。 第三部分：硬件描述语言与仿真 硬件描述语言（HDL）入门： 引入两种主流的硬件描述语言：Verilog HDL和VHDL。我们将从基本语法开始，介绍如何用HDL描述数字电路的行为和结构。重点讲解如何使用HDL语言定义模块、端口、信号、变量，以及如何描述组合逻辑和时序逻辑。通过简单的例子，让读者快速掌握HDL的基本使用方法。 HDL编程实践： 逐步引导读者利用HDL语言实现各种数字逻辑电路，包括逻辑门、加法器、译码器、状态机等。我们将展示如何编写可综合（Synthesizable）的HDL代码，使其能够被综合工具转化为实际的硬件电路。同时，会强调代码风格的重要性，以及如何编写清晰、易读、易维护的代码。 仿真与验证： 详细讲解使用仿真器对HDL代码进行验证的重要性。我们将介绍仿真环境的搭建，如何编写测试平台（Testbench）来驱动被测模块（DUT）并检查其输出。重点讲解仿真波形分析，如何通过观察仿真波形来调试代码、发现逻辑错误。读者将学会如何有效地利用仿真工具来确保设计的正确性。 综合与实现基础： 简要介绍硬件描述语言代码如何被综合工具转化为门级网表（Netlist），以及如何将网表映射到目标硬件（如FPGA或ASIC）上。我们将提及布局布线（Place and Route）的基本概念，为读者后续接触实际硬件开发打下基础。 本书的编写风格力求清晰易懂，每个概念的引入都伴随有直观的图示和详细的步骤解析。我们强调理论与实践相结合，通过大量的例题和练习，帮助读者真正掌握数字逻辑设计的核心技能，为进一步深入学习数字信号处理、嵌入式系统、硬件加速等领域奠定坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

一直对FPGA的底层软件测试和性能评估非常感兴趣，尤其是那些能够深入解析测试策略、方法论以及具体评估指标的书籍。我最近在寻找一本能够全面系统地讲解FPGA软件测试流程的书，希望它能涵盖从单元测试、集成测试到系统测试的各个层面，并且能详细阐述如何设计有效的测试用例，如何利用仿真工具进行验证，以及如何针对FPGA特有的硬件资源和时序特性设计测试方案。我特别期待书中能有关于测试覆盖率的详细讲解，例如代码覆盖率、功能覆盖率、时序覆盖率等等，以及如何衡量这些覆盖率的有效性。此外，对于测试环境的搭建和管理，比如如何有效地管理测试向量、如何集成自动化测试脚本，我也非常关注。当然，如果书中还能涉及一些高级的测试技术，例如基于约束的随机测试、形式化验证在FPGA测试中的应用，那将是锦上添花。我对书中的实际案例和代码示例也有很高的期望，希望能通过这些来加深对理论知识的理解，并将其应用到实际工作中。毕竟，理论再好，如果没有实践的支撑，也难以真正解决问题。我希望这本书能够成为我FPGA软件测试道路上的得力助手，帮助我构建出稳定可靠、性能优越的FPGA设计。

评分☆☆☆☆☆

我一直在探索如何更有效地评估FPGA设计的整体质量，而不仅仅局限于功能上的正确性。这意味着我需要一本能够深入探讨FPGA设计评价技术，涵盖从代码质量、可综合性到性能指标等多个维度的书籍。我特别期待书中能详细阐述如何评价FPGA代码的可读性、可维护性和可重用性，以及如何通过代码审查和静态分析来发现潜在的问题。同时，关于可综合性，我希望书中能提供关于如何编写符合综合器要求的 RTL 代码的指导，如何避免导致综合问题的常见陷阱，以及如何利用综合工具的报表来优化综合结果。在性能评估方面，我期望书中能详细讲解如何从不同层面（例如算法级、架构级、 RTL 级）来评估FPGA设计的性能，如何针对不同的性能目标（例如高吞吐量、低延迟、低功耗）设计相应的评价指标和测试方法。我非常看重书中能否提供一些关于如何进行性能瓶颈分析和优化的案例研究，通过这些案例，我希望能学习到如何将抽象的性能指标转化为具体的优化策略，并最终提升FPGA设计的整体表现。这本书如果能提供一套完整的FPGA设计评价框架，并辅以丰富的实践经验分享，那将对我非常有帮助。

评分☆☆☆☆☆

随着FPGA技术的不断发展，对软件测试和性能评价的要求也越来越高。我一直在寻找一本能够帮助我深入理解和掌握FPGA软件测试与评价技术的书籍。我特别关注书中对测试方法论的讲解，希望能够学习到如何系统地规划和执行FPGA软件测试，从测试需求的分析到测试方案的设计，再到测试用例的编写和执行。我希望书中能详细介绍各种测试技术，例如功能测试、性能测试、功耗测试、时序测试等，并提供具体的实践指导。同时，关于测试环境的搭建，我也希望能够获得专业的建议，包括如何选择和配置适合的仿真工具、硬件调试器，以及如何构建高效的自动化测试流程。我对测试覆盖率的度量和分析也充满了好奇，希望能了解如何科学地评估测试的充分性，并如何利用这些数据来改进测试策略。此外，如果书中还能包含一些关于FPGA设计中常见问题的调试技巧和解决方案，那将非常有价值，可以帮助我更快地定位和解决问题。我希望这本书能够成为我FPGA软件测试和评价能力的坚实基础，帮助我更自信地应对各种挑战。

评分☆☆☆☆☆

在FPGA设计的整个生命周期中，软件测试和性能评价是确保最终产品质量的关键环节。我一直致力于寻找能够系统性地提升我在这些方面的能力的资源。我理想中的书籍，应该能够深入讲解FPGA软件测试的各种策略和方法，包括单元测试、集成测试、系统测试等，并详细阐述如何根据FPGA设计的特点来选择最适合的测试方法。我特别关注书中关于测试用例设计的部分，希望能够学习到如何设计出能够充分覆盖功能、性能、异常等各种场景的测试用例。同时，对于测试环境的搭建和管理，我也有很多困惑，希望书中能够提供关于如何选择和配置仿真工具、硬件调试器，以及如何构建高效的自动化测试流程的实用建议。在性能评价方面，我期望书中能够详细讲解FPGA设计中各种关键性能指标的含义、计算方法以及评估方法，例如时序、功耗、资源利用率等，并提供一些关于如何进行性能瓶颈分析和优化的案例。如果书中还能涉及一些关于测试报告的撰写和缺陷管理的指导，那将非常有价值，能够帮助我更好地与团队沟通和协作。

评分☆☆☆☆☆

最近我一直在思考如何系统性地提升FPGA项目中的软件测试水平，以确保交付的产品不仅仅是功能上可运行，更是高质量、高可靠性的。我对于能够提供一套完整、可行的FPGA软件测试流程的书籍非常感兴趣。我期待书中能够详细介绍如何从项目初期就规划测试策略，包括测试范围的确定、测试目标的设定、测试资源的分配等。在测试方法的选择上，我希望书中能针对FPGA软件的特点，例如实时性、并行性以及与硬件的紧密耦合，提供深入的指导，例如如何有效地进行功能测试、性能测试、异常处理测试等。同时，我也非常关注如何设计和生成高质量的测试用例，特别是如何覆盖到各种复杂的边界条件、异常情况以及潜在的并发问题。书中如果能包含关于如何利用自动化测试工具来提高测试效率，例如搭建CI/CD流水线，实现测试的自动化执行和结果分析，那将对我来说是极大的福音。此外，我对测试覆盖率的度量和改进方法也充满好奇，希望能了解如何量化测试的有效性，并找到提升测试覆盖率的途径。我希望这本书能够帮助我建立起一套从测试规划到执行，再到结果分析的完整体系，从而显著提升FPGA软件的测试质量。

评分☆☆☆☆☆

我一直以来都对FPGA开发过程中的验证和测试环节有着浓厚的兴趣，并且在不断寻求能够提升这方面能力的知识。我非常希望找到一本能够深入讲解FPGA软件测试与评价的全面性著作。我期待书中能够系统性地介绍FPGA软件测试的各个阶段，从单元测试到集成测试，再到系统层面的验证。对于测试方法的选择，我希望书中能提供针对FPGA特性的专业指导，例如如何进行功能验证、性能验证、功耗验证以及可靠性验证。我尤其关注测试用例的设计，希望书中能详细阐述如何设计全面、高效的测试用例，以确保能够覆盖到各种可能的场景和边界条件。此外，关于测试环境的搭建和管理，我也充满了疑问，希望书中能够提供关于如何选择和配置仿真工具、硬件调试器，以及如何构建自动化的测试流程的实用建议。我对测试覆盖率的度量和分析也十分好奇，希望能够了解如何量化测试的有效性，并如何利用这些信息来改进测试策略。如果书中还能包含一些关于FPGA设计中常见问题的测试和调试技巧，那将对我非常有帮助，可以大大缩短我的调试时间。

评分☆☆☆☆☆

作为一个资深的FPGA工程师，我在实际工作中常常面临着如何对FPGA设计进行全面且有效的评价的挑战。很多时候，我们不仅仅满足于设计的功能是否正确，更需要深入了解其性能表现，包括功耗、时序、资源利用率等关键指标。因此，我一直在寻找一本能够系统性地介绍FPGA设计评价方法的书籍。我理想中的这本书，应该能够深入剖析各种性能评价指标的含义、计算方法以及其在不同应用场景下的重要性。例如，对于功耗，书中是否能详细讲解如何从 RTL 代码层面进行预估，如何在硬件实现后进行精确测量，以及如何通过设计优化来降低功耗？对于时序，是否能提供关于建立时间和保持时间分析的详细指南，如何利用时序报告来发现和解决时序违例问题，以及如何进行时序约束的优化？此外，对于资源利用率，书中是否能讲解如何分析综合和布局布线后的资源使用情况，以及如何通过算法和架构调整来提高资源利用效率？我尤其看重书中能否提供一些关于性能瓶颈分析和优化的具体案例，通过这些案例，我可以学习到如何将理论知识转化为解决实际问题的能力。希望这本书能够帮助我建立起一套科学、系统、可操作的FPGA设计评价体系，从而提升我的设计质量和竞争力。

评分☆☆☆☆☆

作为一个对FPGA设计优化的爱好者，我总是在寻找能够帮助我更深入理解和评估设计性能的书籍。我特别关注那些能够详细讲解FPGA设计评价技术，特别是针对性能提升方面的书籍。我期望这类书籍能够深入剖析各种性能指标，如时序、功耗、面积等，并提供科学的评估方法和工具。例如，在时序分析方面，我希望书中能详细讲解如何理解和解读时序报告，如何识别时序瓶颈，以及如何通过 RTL 代码优化、约束调整或综合策略来改进时序。对于功耗优化，我期待书中能介绍从 RTL 设计到物理实现的功耗评估技术，以及各种低功耗设计策略的应用。在资源利用方面，我希望书中能提供关于如何分析综合和布局布线结果，以及如何通过算法和架构的调整来优化资源使用。我非常看重书中能否提供一些实际的案例研究，通过这些案例，我希望能学习到如何将理论知识转化为实际的优化手段，从而提升FPGA设计的整体性能。如果书中还能涉及一些关于性能预测和建模的技术，那将是锦上添花，能够帮助我在设计早期就对性能有更准确的预估。

评分☆☆☆☆☆

在FPGA开发过程中，软件测试扮演着至关重要的角色，它直接关系到最终产品的稳定性和可靠性。我一直在寻找一本能够深入讲解FPGA软件测试的实践性书籍，尤其是在测试方法的选择、测试环境的搭建以及测试用例的设计方面。我希望这本书能详细介绍不同的测试策略，例如黑盒测试、白盒测试、灰盒测试在FPGA软件测试中的适用性，以及如何根据FPGA设计的特点来选择最合适的测试方法。同时，我对如何高效地搭建FPGA软件测试环境非常感兴趣，包括如何选择和配置仿真工具，如何使用硬件调试器进行在线调试，以及如何构建自动化的测试平台。另外，测试用例的设计是测试的核心，我希望书中能提供关于如何设计全面、有效的测试用例的详细指导，例如如何覆盖各种边界条件、异常情况和并发场景，以及如何利用覆盖率分析来评估测试用例的有效性。我对书中关于测试文档和报告的要求也很关注，例如如何清晰地记录测试过程、测试结果以及发现的缺陷，并如何撰写有价值的测试报告。希望能通过阅读这本书，提升自己在FPGA软件测试领域的专业技能，能够独立完成复杂的FPGA软件测试任务，并为团队带来更高的效率和更好的产品质量。

评分☆☆☆☆☆

我在FPGA设计过程中，一直对如何进行有效的软件测试和精确的性能评价感到困惑。我希望能够找到一本能够系统性地指导我的书籍。我期望这本书能够深入探讨FPGA软件测试的各个方面，从测试计划的制定到测试执行的落地，再到测试结果的分析和报告。我特别看重书中关于如何设计和执行各种类型的测试用例的指导，例如如何针对FPGA的并行性和实时性特点来设计测试方案，以及如何覆盖到各种边界条件和异常情况。同时，我也对如何高效地搭建和管理FPGA软件测试环境非常感兴趣，包括如何选择合适的仿真工具，如何利用硬件调试器进行在线调试，以及如何实现测试的自动化。在性能评价方面，我希望书中能够详细讲解FPGA设计中各种关键性能指标的测量和分析方法，例如时序、功耗、资源利用率等，并提供一些关于如何通过设计优化来提升这些性能的案例。如果书中还能提供一些关于测试文档的编写规范和缺陷管理流程的指导，那将对我非常有帮助，可以让我更好地与团队进行沟通和协作，共同提升FPGA产品的质量。

评分☆☆☆☆☆

觉得题目很不错，就买来看看了，多多学习一下～

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还没看，不知如何，应该还行吧

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活动价格，十分实惠。

评分☆☆☆☆☆

大致介绍了下测试的内容，有些干货，多学习多进步

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一直相信京东不错?????

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一直相信京东不错?????

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可以说是业内的神作呢，推荐！

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还没看，不知如何，应该还行吧