文档解析
《Parallel Programming for FPGAs》一书由Ryan Kastner、Janarbek Matai和Stephen Neuendorffer撰写，深入探讨了针对现场可编程门阵列（FPGA）的并行编程。本书的核心在于利用高级综合（High-level Synthesis, HLS）技术构建特定应用的FPGA系统，帮助读者理解如何使用HLS优化硬件设计。书中不仅涵盖了FPGA架构和设计流程的基础知识，还详细介绍了设计优化技术，包括性能特征、面积/吞吐量权衡、处理速率限制和编程风格等。
本书适合作为大学高年级本科生和研究生的教材，同时也适用于系统设计师和嵌入式程序员。读者需具备C/C++知识以及基本的计算机架构概念。书中提供了大量示例代码，并通过数字信号处理领域的项目，教授HLS概念，这些项目与书中章节紧密相关，并且可以用于开发无线通信系统。
此外，书中还讨论了多种数学和算法结构，如FIR滤波器、CORDIC算法、离散傅里叶变换（DFT）和快速傅里叶变换（FFT），以及它们在FPGA上的实现和优化。通过这些实例，作者展示了如何将高级数学概念和算法转化为FPGA上的高效硬件实现，以及如何利用Vivado® HLS工具将C/C++代码转化为RTL级设计。
书中强调了设计过程中资源利用、性能和精度之间的权衡，以及如何根据应用需求进行合理的设计选择。通过多个实际案例，如矩阵乘法、前缀和直方图计算、视频系统处理和排序算法等，详细阐述了HLS在不同应用中的具体实现和优化策略。这些案例不仅展示了HLS的强大能力，也揭示了在设计过程中进行代码重构和优化的重要性。
总的来说，这本书为读者提供了一个全面的HLS和FPGA设计的学习资源，涵盖了从基础理论到高级设计技巧的各个方面，旨在帮助读者掌握并行编程技能，并在FPGA上实现高效的硬件设计。
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