本书基于信息时代的特征和发展需求,分析并比较了各种可编程技术和可编程器件的特点,阐述了系统级FPGA的优越性,并介绍可编程逻辑器件的基础知识、基本原理和软硬件协同设计方法。本书并不从已有的商用FPGA器件和软件工具的角度介绍系统级FPGA的结构和应用技术,而是从可编程性这项核心技术出发,介绍了实现可编程性的底层硬件结构、设计数字电路所需要的EDA算法和软硬件协同设计技术,然后以商用FPGA器件和软件工具作为示例说明。这样可以把握商用器件结构及其开发环境的技术途径、发展趋势以及与其他信息技术的融合与交互过程。全书共有7章。在第1章介绍数字信息技术平台后,第2章开始介绍与软件可编程性相对的各种硬件可编程技术和可编程硬件资源结构。第3章从通用型CPU的编译流程出发,介绍基于FPGA的数字电路设计流程和逻辑综合、工艺映射、布局布线、时序分析、基于JTAG的在线分析技术等内容。第4章和第5章分别介绍基于系统级FPGA的嵌入式系统的硬件和软件设计方法,主要讨论常见的微处理器、片上总线和自定义外设电路的设计方法和嵌入式系统软件开发技术。第6章介绍基于FPGA的可重构系统及其设计方法。第7章通过一个嵌入式系统设计实例对前面各章所学到的知识进行应用。本书附录部分还提供了一些上机材料。本书适合高等院校或研究机构电子信息和计算机技术专业高年级大学生或研究生阅读,同样可供通信、机电类研究生、大学教师、电子电路设计和测试工程师等参考。
侧重于系统级FPGA的内核硬件结构,RTL级硬件编译的基本算法,基于FPGA的嵌入式操作系统和可重构系统设计基本的原理。具体内容包括:第一,信息时代对并行计算的需求和系统级FPGA的并行阵列化硬件结构。从CPU、GPU、DSP和其他多核并行芯片的发展趋势理解FPGA内核的硬件结构,突出FPGA是细粒度的通用并行计算平台,第二,基于FPGA的数字电路设计原理。介绍利用RTL级硬件描述语言的逻辑综合、工艺映射、布局布线和时序分析等基本算法。第三,基于FPGA的嵌入式系统硬件和软件设计。介绍设备驱动的层次结构和自定义外设的开发,充分理解软硬件的底层接口技术。最后,介绍基于FPGA的嵌入式操作系统及其可重构系统设计。理解嵌入式操作系统的基本特点和软硬件任务模型及其管理方式,讨论动态部分可重构系统的设计技术。《微电子与集成电路技术丛书:系统级FPGA设计与应用》附录提供一些学生上机用的实验材料,有助于本科生和研究生的实践开发和动手能力的培养。
- 版权: 清华大学出版社
- 出版: 2012-01-01
- 更新: 2023-06-07
- 书号:9787302276913
- 中图:TP332.1
- 学科:工学控制科学与工程工学计算机科学与技术