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作者：王杰 (作者), 王诚 (作者), 谢龙汉 (作者)

出版社: 人民邮电出版社; 第1版 (2011年6月1日)

平装: 377页

开本: 16开

ISBN: 7115246653, 9787115246653

条形码: 9787115246653

产品尺寸及重量: 26.6 x 20 x 1.8 cm ; 599 g

内容简介

《Xilinx FPGA/CPLD设计手册》从初学者的角度出发，以全新的视角、合理的布局系统地介绍了Xilinx FPGA/CPLD的设计流程，以及集成设计工具ISE 10.x的基本使用方法和技巧，并提供了一些经典设计实例，供读者学习和参考。

《Xilinx FPGA/CPLD设计手册》共14章，循序渐进地介绍了ISE 10.x中各种设计工具的基本操作方法，内容包括设计输入工具的使用、基于ModelSim的设计仿真、Synplify Pro和XST综合工具的使用、设计实现、器件配置以及在线调试等，并辅以4个综合实例，让读者能更加深入地理解Xilinx FPGA/CPLD的设计流程。随书附带的光盘中提供了书中所有示例的完整工程文件和设计源文件，读者可以结合书本上的实例操作流程，自行操作练习，以加深理解。

《Xilinx FPGA/CPLD设计手册》内容系统，实用性、专业性强，是Xilinx FPGA/CPLD设计初学者入门和提高的学习宝典。本书可以作为高等院校通信工程、电子工程、微电子和半导体学等工科专业的教材，也可以作为FPGA电子设计工程师的实用参考书。

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目　录

第1章　Xilinx FPGA/CPLD简介　1

1.1　逻辑器件概述　1

1.2　FPGA简介　2

1.3　CPLD简介　3

1.4　FPGA/CPLD的特点　4

1.5　CPLD与FPGA的区别　5

1.6　Xilinx简介　5

1.6.1　Xilinx公司概述　5

1.6.2　Xilinx FPGA/CPLD器件　6

1.7　Xilinx FPGA/CPLD的基本结构　10

1.7.1　Xilinx CPLD的基本结构　10

1.7.2　Xilinx FPGA的基本结构　11

1.8　小结　14

第2章　ISE系统简介　15

2.1　ISE系列产品的特点　15

2.1.1　ISE特点综述　15

2.1.2　ISE 10.x新增特性　16

2.2　ISE 10.x支持的器件　17

2.3　ISE的软件系列　17

2.4　ISE的系统配置和安装　18

2.4.1　推荐的系统配置　18

2.4.2　ISE的安装　18

2.5　ISE设计流程实例：32位加/减法器设计　22

2.5.1　ISE 10.x集成开发环境界面　23

2.5.2　设计输入　25

2.5.3　功能仿真　29

2.5.4　设计综合　32

2.5.5　工程实现　33

2.5.6　时序仿真　34

2.5.7　器件配置　34

2.6　小结　37

第3章　ISE工程管理与设计输入　38

3.1　ISE工程管理器——Project Navigator　38

3.1.1　Project Navigator简介　38

3.1.2　实例3-1：使用Project Navigator创建并管理工程　38

3.2　HDL语言输入工具——HDL Editor　41

3.2.1　HDL Editor综述　41

3.2.2　源代码输入助手——Language Templates　41

3.2.3　实例3-2：使用HDL Editor设计16位移位寄存器　42

3.3　状态机输入工具——StateCAD　43

3.3.1　StateCAD简介　43

3.3.2　实例3-3：使用StateCAD设计加法器　44

3.4　原理图输入工具——ECS　50

3.4.1　ECS简介　50

3.4.2　基于ECS的混合设计方法　50

3.5　IP核生成工具——CORE Generator　50

3.5.1　CORE Generator简介　51

3.5.2　实例3-4：使用CORE Generator生成Block RAM　52

3.6　测试激励生成器——HDL Bencher　54

3.6.1　HDL Bencher简介　54

3.6.2　实例3-5：使用HDL Bencher生成测试激励　54

3.7　设计结构向导——Architecture Wizard　58

3.7.1　Architecture Wizard简介　58

3.7.2　实例3-6：使用Architecture Wizard生成DCM　58

3.8　小结　61

第4章　功能仿真工具　62

4.1　ModelSim简介　62

4.1.1　ModelSim的安装　64

4.1.2　ModelSim的用户界面　67

4.2　ModelSim仿真流程　71

4.2.1　启动ModelSim　71

4.2.2　编译ModelSim仿真库　73

4.2.3　编译源代码　75

4.2.4　执行仿真　78

4.3　ModelSim中的调试方法　79

4.3.1　源文件窗口调试　79

4.3.2　波形窗口调试　81

4.3.3　列表窗口调试　83

4.3.4　数据流窗口调试　84

4.3.5　存储器窗口调试　86

4.4　ModelSim仿真进阶　87

4.4.1　批处理仿真　87

4.4.2　WLF文件和波形比较　89

4.4.3　代码覆盖率检测　93

4.4.4　SDF时序反标　95

4.4.5　VCD文件应用　96

4.5　后仿真实例　97

4.6　小结　103

第5章　ISE综合工具　104

5.1　Synplify/Synplify Pro综合工具　104

5.1.1　Synplify/Synplify Pro的功能与特点　104

5.1.2　Synplify Pro的用户界面　108

5.1.3　实例5-1：Synplify Pro综合流程　110

5.2　Xilinx内嵌的综合工具——XST　117

5.2.1　XST综述　117

5.2.2　XST综合属性设置　118

5.2.3　实例5-2：XST综合流程　121

5.3　全局时钟和第二全局时钟资源　124

5.3.1　全局时钟资源简介　124

5.3.2　Xilinx全局资源的使用方法　124

5.3.3　第二全局时钟资源　126

5.4　小结　126

第6章　约束设置　127

6.1　时序约束基础　127

6.1.1　周期约束　128

6.1.2　偏移约束　131

6.1.3　专用约束　132

6.1.4　分组约束　135

6.2　约束编辑器——Constraints Editor　139

6.2.1　Constraints Editor用户界面　139

6.2.2　实例：在Constraints Editor中附加约束　140

6.3　引脚与区域约束编辑器——Floorplan Editor　147

6.3.1　利用Floorplan完成引脚配置和区域约束　147

6.3.2　利用PACE进行引脚分配　149

6.4　约束文件　150

6.4.1　约束文件简介　150

6.4.2　UCF、NCF文件的基本语法规则　151

6.4.3　引脚和区域约束语法　154

6.5　小结　156

第7章　设计实现　157

7.1　布局规划器——Floorplanner　157

7.1.1　Floorplanner的用户界面　158

7.1.2　Floorplanner的特点及作用　158

7.1.3　Floorplan设计流程　159

7.1.4　实例7-1：布局规划实例　162

7.2　FPGA底层编辑器——FPGA Editor　164

7.2.1　FPGA Editor用户界面　165

7.2.2　FPGA Editor的作用　165

7.2.3　FPGA Editor输入/输出文件　167

7.2.4　FPGA Editor设计流程　167

7.2.5　实例7-2：FPGA Editor设计实例　167

7.3　小结　174

第8章　辅助设计工具　175

8.1　时序分析器——Timing Analyzer　175

8.1.1　时序分析基础　175

8.1.2　Timing Analyzer简介　182

8.1.3　实例8-1：时序分析器使用实例　185

8.2　虚拟逻辑分析仪——ChipScope Pro　190

8.2.1　ChipScope Pro综述　190

8.2.2　ChipScope Pro核的使用　191

8.2.3　ChipScope Pro Analyzer使用简介　199

8.2.4　实例8-2：基于ChipScope Pro Core Inserter在线调试实例　204

8.2.5　实例8-3：基于CORE Generator的在线调试示例　210

8.3　功耗分析器——XPower　213

8.3.1　XPower综述　214

8.3.2　XPower用户界面　215

8.3.3　实例8-4：XPower功耗分析实例　216

8.4　小结　220

第9章　Xilinx器件配置　221

9.1　Xilinx器件配置简介　221

9.2　配置流程　223

9.3　Xilinx器件配置模式　224

9.3.1　主串模式　224

9.3.2　从串模式　226

9.3.3　字节宽度外部接口并行配置(BPI)模式　227

9.3.4　JTAG模式　228

9.4　Xilinx器件配置下载电缆　230

9.5　程序下载器——iMPACT　230

9.5.1　iMPACT综述　231

9.5.2　iMPACT用户界面　231

9.5.3　iMPACT程序下载实例　238

9.6　小结　241

第10章　FPGA系统设计原则和技巧　242

10.1　时钟管理模块使用技巧　242

10.1.1　DCM模块　242

10.1.2　实例：DCM设计实例　245

10.2　FPGA系统设计的基本原则　251

10.2.1　面积与速度的平衡互换原则　252

10.2.2　硬件可实现原则　253

10.2.3　同步设计原则　253

10.3　FPGA系统设计的常用技巧　255

10.3.1　乒乓操作技巧　255

10.3.2　串并/并串转换技巧　256

10.3.3　硬件流水线设计技巧　257

10.4　小结　258

第11章　综合实例1——FIFO设计　259

11.1　FIFO的基本原理　259

11.2　FIFO的空/满检测　260

11.3　Gray码　265

11.4　异步FIFO代码设计　267

11.5　异步FIFO代码仿真验证　274

11.6　异步FIFO代码综合　282

11.7　异步FIFO设计实现　288

11.8　小结　296

第12章　综合实例2——SPI总线设计　297

12.1　SPI总线概述　297

12.2　SPI总线源代码设计　301

12.3　SPI设计综合　311

12.4　SPI设计的FPGA实现　312

12.5　小结　316

第13章　综合实例3——NAND Flash控制器设计　317

13.1　NAND Flash简介　317

13.2　NAND Flash的结构和基本操作　318

13.3　NAND Flash控制器结构　324

13.4　ECC模块设计　326

13.5　生成双端口RAM　331

13.6　NAND Flash控制器代码设计　335

13.7　NAND Flash控制器代码仿真　343

13.8　NAND Flash控制器代码综合　347

13.9　NAND Flash控制器代码实现　351

13.10　小结　360

第14章　综合实例4——CRC校验器设计　361

14.1　CRC校验原理　361

14.2　CRC校验器的结构　363

14.3　CRC校验器源代码设计　365

14.4　CRC校验器代码综合及仿真验证　369

14.5　CRC校验器的FPGA实现　371

14.6　小结　374

附录　IC和FPGA专业术语中/英文对照　375