相關主題
商品描述
FPGA憑借靈活的硬件編 程能力與強大的可重構並行 處理優勢，在通信、嵌入式 及人工智能等領域發揮關鍵 作用。從雲端到邊緣端，它 被廣泛應用於實時信號處理 與神經網絡推理加速，其低 延遲、高能效以及現場可編 程與可重構的特性可 契 合法快速疊代的需求。學習 FPGA技術，既能深化對數 字邏輯的理解，又能培養解 決覆雜工程問題的創新能力 ，是提升工程技術人員核心 競爭力的關鍵途徑。 本書內容循序漸進，理 論與實踐緊密結合。首先從 FPGA的基礎概念入手，系 統梳理其發展歷程、架構原 理、設計流程和開發環境， 並詳細講解Verilog HDL語 法及可綜合設計方法；接著 以Zynq-7000為實驗平臺， 設計了從基礎到進階的系列 實驗，涵蓋LED控制、按鍵 掃描、串口通信、SPI接口 、狀態機設計、DDS信號發 生器和調制解調等典型應用 場景； 進一步拓展至人 工智能手寫體識別等前沿綜 合案例，幫助讀者構建完整 的FPGA開發知識體系，全 面提升工程實踐能力與創新 素養。 本書可作為高等院校電 子信息工程、通信工程、微 電子、集成電路、計算機等 電子信息類專業高年級本科 生和研究生的教材，也可作 為FPGA開發工程師與科研 人員的參考用書。
目錄大綱
第1章 FPGA技術導論
1.1 數字技術演進歷程
1.2 FPGA基本原理與架構
1.2.1 基本架構組成
1.2.2 工作原理分析
1.2.3 與其他類型芯片的對比
1.2.4 開發工具概述
1.3 主流FPGA芯片廠商及其技術生態
1.3.1 國外主要廠商概述
1.3.2 廠商發展現狀
1.4 FPGA核心應用領域
1.5 硬件描述語言
1.6 FPGA設計開發全流程
1.7 本章小結
第2章 FPGA開發環境構建與工具使用
2.1 Vivado設計套件詳解
2.1.1 工具概述
2.1.2 安裝與配置
2.1.3 完整設計流程實踐
2.1.4 調試方法與技巧
2.2 ModelSim仿真環境
2.2.1 工具概述
2.2.2 安裝與配置
2.2.3 仿真分析與方法
2.2.4 ModelSim與Vivado聯合仿真
2.3 本章小結
第3章 Verilog HDL硬件描述語言
3.1 概 述
3.1.1 語言簡介
3.1.2 發展歷程
3.1.3 關鍵術語解析
3.2 語言基礎
3.2.1 模塊化結構
3.2.2 基礎語法和數值表示
3.2.3 數據類型
3.2.4 運算符
3.3 語句與語法結構
3.3.1 過程語句
3.3.2 塊語句
3.3.3 賦值語句
3.3.4 條件語句
3.3.5 循環語句
3.3.6 函數
3.3.7 任務
3.3.8 編譯預處理指令
3.3.9 可綜合設計規範
3.4 本章小結
第4章 實驗平臺硬件架構解析
4.1 實驗平臺總體概述
4.2 Zynq-7000 SoC體系結構
4.2.1 系統功能概述
4.2.2 ARM系統構成
4.2.3 可編程邏輯資源
4.2.4 系統互聯結構
4.3 人機交互與顯控電路
4.3.1 LED電路
4.3.2 按鍵輸入電路
4.3.3 數碼管顯示電路
4.3.4 撥碼開關電路
4.3.5 液晶屏顯示電路
4.4 外部接口電路設計
4.4.1 低速模/數轉換接口
4.4.2 低速數/模轉換接口
4.4.3 高速模/數轉換接口
4.4.4 高速數/模轉換接口
4.4.5 RS485通信接口
4.4.6 RS232通信接口
4.4.7 千兆以太網接口
4.4.8 擴展接口
4.5 本章小結
第5章 FPGA基礎實驗：基礎數字邏輯設計與實現
5.1 LED燈控制器設計與實現
5.1.1 設計任務與指標
5.1.2 系統設計方案
5.1.3 系統實現、代碼分析和仿真驗證
5.1.4 工程創建與仿真驗證
5.1.5 硬件實現與測試
5.1.6 約束設計與RTL視圖分析
5.1.7 時序約束方法
5.1.8 擴展思考
5.2 按鍵掃描系統設計與實現
5.2.1 設計任務與指標
5.2.2 理論基礎
5.2.3 設計方案
5.2.4 系統設計與代碼分析
5.2.5 仿真驗證
5.2.6 硬件實現與測試
5.2.7 擴展思考
5.3 數碼管動態顯示系統設計與實現
5.3.1 設計任務與指標
5.3.2 顯示原理分析
5.3.3 系統架構設計
5.3.4 系統設計與代碼實現
5.3.5 仿真驗證
5.3.6 硬件實現與測試
5.3.7 擴展思考
5.4 有限狀態機設計與實現
5.4.1 設計任務與指標
5.4.2 有限狀態機理論基礎
5.4.3 系統架構設計
5.4.4 系統實現與代碼分析
5.4.5 仿真驗證
5.4.6 硬件實現與測試
5.4.7 擴展思考
5.5 串口全雙工通信系統設計與實現
5.5.1 設計任務與指標
5.5.2 串口通信協議分析
5.5.3 系統架構設計
5.5.4 在線邏輯分析儀應用
5.5.5 系統實現與代碼分析
5.5.6 仿真驗證
5.5.7 硬件實現與測試
5.5.8 擴展思考
5.6 SPI通信接口設計與實現
5.6.1 設計任務與指標
5.6.2 SPI協議解析
5.6.3 系統架構設計
5.6.4 系統實現
5.6.5 仿真驗證
5.6.6 硬件實現與測試
5.6.7 擴展思考
5.7 液晶屏顯示控制系統設計與實現
5.7.1 設計任務與指標
5.7.2 液晶屏顯示原理
5.7.3 軟硬件協同設計方案
5.7.4 SDK工程構建與驅動調用
5.7.5 系統實現與代碼分析
5.7.6 在線調試與波形分析
5.7.7 硬件實現與測試
5.7.8 擴展思考
5.8 本章小結
第6章 FPGA進階實驗：數字信號處理系統設計與實現
6.1 DDS信號發生器設計與實現
6.1.1 設計任務與指標
6.1.2 DDS原理分析
6.1.3 系統架構設計
6.1.4 系統實現與代碼分析
6.1.5 仿真驗證
6.1.6 硬件實現與測試
6.1.7 擴展思考
6.2 幅度調制系統設計與實現
6.2.1 設計任務與指標
6.2.2 AM調制原理
6.2.3 系統架構設計
6.2.4 系統實現與代碼分析
6.2.5 仿真驗證
6.2.6 硬件實現與測試
6.2.7 擴展思考
6.3 幅度解調系統設計與實現
6.3.1 設計任務與指標
6.3.2 AM解調原理
6.3.3 系統架構設計
6.3.4 系統實現與代碼分析
6.3.
