FPGA进阶开发与实践

本书内容共6章，主要介绍FPGA设计与优化方法，以及使用FPGA解决实际问题的具体过程。其中，硬件设计方法包括FPGA高阶设计方法，以及基于FPGA的SOPC和SoC设计方法；软件设计方法包括基于FPGA的HLS、OpenCL、OpenVINO高阶设计方法。  本书内容共6章，主要介绍FPGA设计与优化方法，以及使用FPGA解决实际问题的具体过程。其中，硬件设计方法包括FPGA高阶设计方法，以及基于FPGA的SOPC和SoC设计方法；软件设计方法包括基于FPGA的HLS、OpenCL、OpenVINO高阶设计方法。  本书可作为相关开发人员进行FPGA设计、应用与优化的参考用书。

第1章  FPGA高阶设计方法  001

1.1  可编程逻辑设计原则  001

1.1.1  面积与速度互换原则  001

1.1.2  数字电路硬件原则  005

1.1.3  系统设计原则  006

1.1.4  同步设计原则  008

1.2  可编程逻辑常用设计思想和技巧  009

1.2.1  乒乓操作  009

1.2.2  串并转换  009

1.2.3  流水操作  009

1.2.4  异步时钟域的数据同步  010

1.2.5  英特尔推荐的Coding  Style  011

1.3  英特尔FPGA器件的高级特性与应用  015

1.3.1  时钟管理  015

1.3.2  片内存储器  021

1.3.3  数字信号处理  024

1.3.4  片外存储器  028

1.3.5  高速差分接口  031

1.3.6  高速串行收发器  031

1.4  时序约束与时序分析  032

1.4.1  时序约束和分析基础  032

1.4.2  高级时序分析  037

1.5  区域约束  041

1.5.1  Logic  Lock设计方法简介  041

1.5.2  Logic  Lock区域  042

1.6  命令行与Tcl脚本  047

1.6.1  命令行  047

1.6.2  Tcl基础知识  049

1.6.3  创建和执行Tcl脚本  052

1.6.4  Tcl脚本实验  053

1.7  FPGA系统设计技术  059

1.7.1  信号完整性设计  059

1.7.2  电源完整性设计  066

1.7.3  高速I/O设计  068

1.7.4  高速I/O的PCB设计  071

第2章  基于FPGA的SOPC设计  074

2.1  SOPC开发流程  075

2.1.1  硬件开发流程  076

2.1.2  软件开发流程  076

2.2  系统集成工具Qsys  076

2.2.1  Qsys简介  076

2.2.2  Qsys系统设计流程  079

2.2.3  Qsys用户界面  079

2.2.4  用户自定义元件  085

2.3  Nios嵌入式处理器  087

2.3.1  第一代Nios嵌入式处理器  087

2.3.2  第二代Nios嵌入式处理器  087

2.3.3  可配置的软核嵌入式处理器的优势  088

2.3.4  软件设计实例  091

2.3.5  HAL系统库  106

2.4  基于FPGA的SOPC设计实验  112

2.4.1  实验一：流水灯实验  112

2.4.2  实验二：中断控制实验  145

2.4.3  实验三：定时器实验  149

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