![零基础学FPGA:基于Altera FPGA器件&Verilog HDL语言[按需印刷]](http://images.china-pub.com/ebook50001-55000/52591/zcover.jpg)
基本信息
内容简介
书籍
计算机书籍
《零基础学FPGA:基于Altera FPGA器件&Verilog HDL语言》以Altera公司的FPGA为样本，系统地介绍了FPGA的基本知识和相关软件的使用方法，重点讲述了VerilogHDL语言的编程特性、QuartusⅡ软件的使用技巧和Altera公司的高级软件工具，并给出了SDRAM综合设计实例。主要内容包括：FPGA的开发流程和开发工具，AlteraFPGA的硬件结构，VerilogHDL的基本知识，设计综合、优化和验证，基于AlteraFPGA的开发流程，基于QuartusII的时序约束与分析，基于ModelSim的仿真，VerilogHDL设计进阶，基于QuartusⅡ的设计优化，QuartusII的常用辅助设计工具，Altera其他高级工具和SRAM控制器设计等。
全书重点突出，层次分明，注重知识的系统性、针对性和先进性；注重理论与实践联系，培养工程应用能力。另外，《零基础学FPGA:基于Altera FPGA器件&Verilog HDL语言》配套光盘给出了书中的实例文件、开发过程的操作录像文件、常用元器件及芯片等丰富的拓展资源，极大地方便了读者自学，动手实践。
《零基础学FPGA:基于Altera FPGA器件&Verilog HDL语言》既可作为高等院校电子科学与技术、微电子学、集成电路设计与集成系统、电气工程及其自动化、自动化等专业的教材，也可作为相关领域工程技术人员、IC设计及嵌入式系统开发人员的参考书。
计算机书籍
《零基础学FPGA:基于Altera FPGA器件&Verilog HDL语言》以Altera公司的FPGA为样本，系统地介绍了FPGA的基本知识和相关软件的使用方法，重点讲述了VerilogHDL语言的编程特性、QuartusⅡ软件的使用技巧和Altera公司的高级软件工具，并给出了SDRAM综合设计实例。主要内容包括：FPGA的开发流程和开发工具，AlteraFPGA的硬件结构，VerilogHDL的基本知识，设计综合、优化和验证，基于AlteraFPGA的开发流程，基于QuartusII的时序约束与分析，基于ModelSim的仿真，VerilogHDL设计进阶，基于QuartusⅡ的设计优化，QuartusII的常用辅助设计工具，Altera其他高级工具和SRAM控制器设计等。
全书重点突出，层次分明，注重知识的系统性、针对性和先进性；注重理论与实践联系，培养工程应用能力。另外，《零基础学FPGA:基于Altera FPGA器件&Verilog HDL语言》配套光盘给出了书中的实例文件、开发过程的操作录像文件、常用元器件及芯片等丰富的拓展资源，极大地方便了读者自学，动手实践。
《零基础学FPGA:基于Altera FPGA器件&Verilog HDL语言》既可作为高等院校电子科学与技术、微电子学、集成电路设计与集成系统、电气工程及其自动化、自动化等专业的教材，也可作为相关领域工程技术人员、IC设计及嵌入式系统开发人员的参考书。
目录
前言
第1章 FPGA的开发流程和开发工具
1.1 FPGA概述
1.1.1 FPGA的发展
1.1.2 FPGA的生产厂家及其产品
1.2 FPGA的开发流程
1.2.1 FPGA的设计方法
1.2.2 典型FPGA的开发流程
1.2.3 基于FPGA的SOC设计方法
1.2.4 基于IP核的设计方法
1.3 FPGA的常用开发工具
1.3.1 代码输入工具
1.3.2 综合工具
1.3.3 仿真工具
1.3.4 实现与优化工具
1.3.5 EDA工具
1.4 实践拓展
1.5 思考与练习
第2章 AIteraFPGA的硬件结构
前言
FPGA在近几年的发展中凸显出功能灵活、应用广泛的特点，不论是在简单的计数控制中，还是在复杂的算法设计中，都能满足各种需求。FPGA设计倾向于实际应用，属于数字电路设计领域，在经过前期的模块代码设计后，通过特定的软件工具，将逻辑代码转换为映射到FPGA芯片的实际电路，完成代码到电路的转换。在目前越来越激烈的IC竞争市场中，FPGA能迅速满足客户的定制需求，功能升级便利，是目前研究应用的热点。
为了使广大读者既能了解FPGA基础知识，又能将FPGA应用于实际，本书基于Altera公司的器件和Verilog HDL语言，结合实例对FPGA设计流程进行了深入浅出的论述。本书内容翔实、实践性强。在学习本书后，相信读者能够掌握FPGA开发的基本技术，并能够独立进行FPGA项目开发。
如何学习FPGA设计
学习一门技术往往从它的编程语言开始，FPGA的编程语言有两种：VHDL和Verilog HDL。本书以Verilog HDL为例进行说明，是因为它易于学习，与C语言类似。如果读者具有C语言的基础，就不需要花很多时间便能迅速掌握Verilog HDL。其次，精通了一家公司的FPGA产品，对其他几家公司的产品熟悉一下就可以了，所以本书选择应用广泛的Altera FPGA器件。再者，读者应熟悉FPGA设计的软件工具。最后，必须通过动手实践，将自己编写的程序在FPGA器件中运行起来。
本书特点
本书主要有以下特点。
1.循序渐进，由浅入深
为了方便读者学习，本书在介绍FPGA的发展历史及其特点、开发流程和开发工具等基础上，针对Altera FPGA器件和Verilog HDL进行讲解，在后续章节中结合具体的实例，逐步介绍了Quartus II和ModelSim等常用EDA（电子设计自动化）工具的使用、FPGA设计的基本原则、技巧、IP核，并通过实例对FPGA在接口设计领域的典型应用进行阐述。
2.技术全面，内容充实
本书内容在保证实用的前提下，详细介绍了FPGA开发各个方面的知识。同时，针对有一定开发基础的读者，以Altera相关软件为例，讲解了一些Altera软件在时序分析及约束方面的知识。针对高级用户，讲解了Altera器件的一些高级特性及一些专用IP核的使用，并针对Altera软件中的高级工具作了一定的讲述。最后，介绍了目前主流的FPGA开发辅助工具，具有较强的实用性。读者可以根据书中的具体步骤实现所给实例，将理论与实践相结合，更利于学习。
3.精选实例，注重实战
书中的每个知识点都有相应的实例代码，并对关键的代码部分进行了注释说明。本书配有大量实例，读者通过跟踪练习可加深对FPGA知识的掌握和理解，最终具备FPGA系统设计和开发的能力。
主要内容
本书共13章，各章的主要内容如下。
第1章：介绍FPGA的发展概况、开发流程和常用开发工具，通过示例讲解了FPGA的开发方法，以及FPGA常用开发工具的使用方法。读者如果是一个FPGA新手，本章将把读者带入FPGA世界。
第2章：介绍Altera公司FPGA的硬件结构。Altera的主流FPGA分为两大类：一种侧重低成本应用，容量中等，性能可以满足一般的逻辑设计要求，如Cyclone；还有一种侧重于高性能应用，容量大，性能可以满足各类高端应用，如Stratix。通过本章的学习，读者可以充分理解Altera公司FPGA的结构特点和工作原理，最大限度地发挥它们在系统中的作用，使设计达到最优化。
第3章：介绍Verilog HDL语言的基本知识、Verilog HDL语言的开发流程和使用Verilog HDL应具备的一些基础知识，并通过示例和实例讲解了它们的使用方法。
第4章：介绍Verilog HDL逻辑综合、语言优化和逻辑综合后的功能验证问题。逻辑综合就是从Verilog HDL的各种基本元素到硬件中所使用的各种基本元件的映射过程。为了减少系统的硬件资源开销，并获得最高的系统工作效率，则必须对Verilog HDL代码进行优化。为了验证设计的网表是否实现了规格说明书所规定的功能，则必须进行验证。
第5章：介绍Quartus II软件的功能、Altera Quartus II设计软件为可编程片上系统(SOPC)提供的设计环境，以及如何帮助设计者进行FPGA设计，最后介绍了IP核的基本概念和分类，以及Altera IP核的使用流程和OpenCore安装。
第6章：介绍时序约束与时序分析的基本概念和分类、静态时序分析报告和其他场景时序分析方法，重点介绍了全局约束和个别时序约束的种类与设置方法、独立时钟和衍生时钟的定义与关系，以及最小化时序分析。
为了使广大读者既能了解FPGA基础知识，又能将FPGA应用于实际，本书基于Altera公司的器件和Verilog HDL语言，结合实例对FPGA设计流程进行了深入浅出的论述。本书内容翔实、实践性强。在学习本书后，相信读者能够掌握FPGA开发的基本技术，并能够独立进行FPGA项目开发。
如何学习FPGA设计
学习一门技术往往从它的编程语言开始，FPGA的编程语言有两种：VHDL和Verilog HDL。本书以Verilog HDL为例进行说明，是因为它易于学习，与C语言类似。如果读者具有C语言的基础，就不需要花很多时间便能迅速掌握Verilog HDL。其次，精通了一家公司的FPGA产品，对其他几家公司的产品熟悉一下就可以了，所以本书选择应用广泛的Altera FPGA器件。再者，读者应熟悉FPGA设计的软件工具。最后，必须通过动手实践，将自己编写的程序在FPGA器件中运行起来。
本书特点
本书主要有以下特点。
1.循序渐进，由浅入深
为了方便读者学习，本书在介绍FPGA的发展历史及其特点、开发流程和开发工具等基础上，针对Altera FPGA器件和Verilog HDL进行讲解，在后续章节中结合具体的实例，逐步介绍了Quartus II和ModelSim等常用EDA（电子设计自动化）工具的使用、FPGA设计的基本原则、技巧、IP核，并通过实例对FPGA在接口设计领域的典型应用进行阐述。
2.技术全面，内容充实
本书内容在保证实用的前提下，详细介绍了FPGA开发各个方面的知识。同时，针对有一定开发基础的读者，以Altera相关软件为例，讲解了一些Altera软件在时序分析及约束方面的知识。针对高级用户，讲解了Altera器件的一些高级特性及一些专用IP核的使用，并针对Altera软件中的高级工具作了一定的讲述。最后，介绍了目前主流的FPGA开发辅助工具，具有较强的实用性。读者可以根据书中的具体步骤实现所给实例，将理论与实践相结合，更利于学习。
3.精选实例，注重实战
书中的每个知识点都有相应的实例代码，并对关键的代码部分进行了注释说明。本书配有大量实例，读者通过跟踪练习可加深对FPGA知识的掌握和理解，最终具备FPGA系统设计和开发的能力。
主要内容
本书共13章，各章的主要内容如下。
第1章：介绍FPGA的发展概况、开发流程和常用开发工具，通过示例讲解了FPGA的开发方法，以及FPGA常用开发工具的使用方法。读者如果是一个FPGA新手，本章将把读者带入FPGA世界。
第2章：介绍Altera公司FPGA的硬件结构。Altera的主流FPGA分为两大类：一种侧重低成本应用，容量中等，性能可以满足一般的逻辑设计要求，如Cyclone；还有一种侧重于高性能应用，容量大，性能可以满足各类高端应用，如Stratix。通过本章的学习，读者可以充分理解Altera公司FPGA的结构特点和工作原理，最大限度地发挥它们在系统中的作用，使设计达到最优化。
第3章：介绍Verilog HDL语言的基本知识、Verilog HDL语言的开发流程和使用Verilog HDL应具备的一些基础知识，并通过示例和实例讲解了它们的使用方法。
第4章：介绍Verilog HDL逻辑综合、语言优化和逻辑综合后的功能验证问题。逻辑综合就是从Verilog HDL的各种基本元素到硬件中所使用的各种基本元件的映射过程。为了减少系统的硬件资源开销，并获得最高的系统工作效率，则必须对Verilog HDL代码进行优化。为了验证设计的网表是否实现了规格说明书所规定的功能，则必须进行验证。
第5章：介绍Quartus II软件的功能、Altera Quartus II设计软件为可编程片上系统(SOPC)提供的设计环境，以及如何帮助设计者进行FPGA设计，最后介绍了IP核的基本概念和分类，以及Altera IP核的使用流程和OpenCore安装。
第6章：介绍时序约束与时序分析的基本概念和分类、静态时序分析报告和其他场景时序分析方法，重点介绍了全局约束和个别时序约束的种类与设置方法、独立时钟和衍生时钟的定义与关系，以及最小化时序分析。
