Altera FPGA/CPLD設(shè)計(jì)

內(nèi)容概要

　　本書結(jié)合作者多年工作經(jīng)驗(yàn)，系統(tǒng)地介紹了FPGA/CPLD的基本設(shè)計(jì)方法。在介紹FPGA/CPLD概念的基礎(chǔ)上，介紹了Altera主流FPGA/CPLD的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)，并通過(guò)豐富的實(shí)例講解Quartus II與ModelSim、Synplify Pro等常用EDA工具的開發(fā)流程。
　　本書附帶光盤中收錄了Altera Quartus II Web版軟件，讀者可以安裝使用，同時(shí)還收錄了本書所有實(shí)例的完整工程文件、源代碼和使用說(shuō)明文件，便于讀者邊學(xué)邊練，提高實(shí)際應(yīng)用能力。
　　本書可作為高等院校通信工程、電子工程、計(jì)算機(jī)、微電子與半導(dǎo)體等專業(yè)的教材，也可作為硬件工程師和IC工程師的實(shí)用工具書。

作者簡(jiǎn)介

EDA先鋒工作室
    EDA先鋒工作室是與人民郵電出版社緊密合作的一支電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域?qū)I(yè)書籍創(chuàng)作隊(duì)伍。該工作室的成員都是國(guó)內(nèi)外著名電子、通信、半導(dǎo)體行業(yè)的資深研發(fā)人員、技術(shù)支持、市場(chǎng)銷售、信息咨詢和管理人員。
    本工作室的宗旨為：聯(lián)合國(guó)內(nèi)外EDA設(shè)計(jì)人才，培養(yǎng)EDA

書籍目錄

目　錄
第1章　FPGA/CPLD簡(jiǎn)介　1
1.1　可編程邏輯設(shè)計(jì)技術(shù)簡(jiǎn)介　1
1.1.1　可編程邏輯器件發(fā)展簡(jiǎn)史　1
1.1.2　可編程邏輯器件分類　2
1.2　FPGA/CPLD的基本結(jié)構(gòu)　3
1.2.1　FPGA的基本結(jié)構(gòu)　3
1.2.2　CPLD的基本結(jié)構(gòu)　7
1.2.3　FPGA和CPLD的比較　9
1.3　FPGA/CPLD的設(shè)計(jì)流程　10
1.4　FPGA/CPLD的常用開發(fā)工具　14
1.5　下一代可編程邏輯設(shè)計(jì)技術(shù)展望　18
1.5.1　下一代可編程邏輯器件硬件上的四大發(fā)展趨勢(shì)　18
1.5.2　下一代EDA軟件設(shè)計(jì)方法發(fā)展趨勢(shì)　24
1.6　小結(jié)　27
1.7　問(wèn)題與思考　28
第2章　Altera FPGA/CPLD的結(jié)構(gòu)　29
2.1　Altera高密度FPGA　29
2.1.1　主流高端FPGA——Stratix IV E/GX/GT　29
2.1.2　內(nèi)嵌10Gbit/s高速串行收發(fā)器的FPGA——Stratix IV GT　50
2.1.3　內(nèi)嵌高速串行收發(fā)器的中端FPGA——ArriaII GX　54
2.2　Altera低成本FPGA　54
2.3　Altera的CPLD器件　60
2.4　小結(jié)　63
2.5　問(wèn)題與思考　63
第3章　Altera Quartus II開發(fā)流程　64
3.1　Quartus II軟件綜述　64
3.1.1　Quartus II軟件的特點(diǎn)及支持的器件　64
3.1.2　Quartus II軟件的工具及功能簡(jiǎn)介　65
3.1.3　Quartus II軟件的用戶界面　67
3.2　設(shè)計(jì)輸入　70
3.2.1　設(shè)計(jì)輸入方式　72
3.2.2　設(shè)計(jì)規(guī)劃　73
3.2.3　設(shè)計(jì)輸入文件實(shí)例　74
3.2.4　設(shè)計(jì)約束　75
3.3　綜合　80
3.3.1　使用Quartus II軟件集成綜合　80
3.3.2　控制綜合　81
3.3.3　綜合實(shí)例　85
3.3.4　第三方綜合工具　87
3.4　布局布線　87
3.4.1　設(shè)置布局布線參數(shù)　87
3.4.2　布局布線實(shí)例　91
3.4.3　增量布局布線　92
3.4.4　反標(biāo)保留分配　92
3.5　仿真　93
3.5.1　指定仿真器設(shè)置　94
3.5.2　建立矢量源文件　95
3.5.3　仿真實(shí)例　98
3.5.4　第三方仿真工具　101
3.6　編程與配置　101
3.6.1　建立編程文件　101
3.6.2　器件編程和配置　103
3.7　小結(jié)　105
3.8　問(wèn)題與思考　105
第4章　Altera的IP工具　106
4.1　IP的概念和Altera的IP　106
4.1.1　IP的概念　106
4.1.2　Altera可提供的IP　107
4.1.3　Altera IP在設(shè)計(jì)中的作用　109
4.2　使用Altera的基本宏功能　110
4.2.1　定制基本宏功能　111
4.2.2　實(shí)現(xiàn)基本宏功能　115
4.2.3　設(shè)計(jì)實(shí)例　118
4.3　使用Altera的IP核　121
4.3.1　定制IP核　121
4.3.2　實(shí)現(xiàn)IP核　125
4.3.3　設(shè)計(jì)實(shí)例　126
4.4　小結(jié)　127
4.5　問(wèn)題與思考　127
第5章　Quartus II的常用輔助設(shè)計(jì)工具　128
5.1　I/O分配驗(yàn)證　128
5.1.1　I/O分配驗(yàn)證功能簡(jiǎn)介　129
5.1.2　I/O分配驗(yàn)證流程　129
5.1.3　用于I/O分配驗(yàn)證的輸入　132
5.1.4　運(yùn)行I/O分配驗(yàn)證　133
5.2　功率分析　135
5.2.1　Excel-based功率計(jì)算器　135
5.2.2　Simulation-based功率估算　137
5.3　RTL閱讀器　138
5.3.1　RTL閱讀器簡(jiǎn)介　138
5.3.2　RTL閱讀器用戶界面　139
5.3.3　原理圖的分頁(yè)和模塊層次的切換　140
5.3.4　過(guò)濾原理圖　141
5.3.5　將原理圖中的節(jié)點(diǎn)定位到源設(shè)計(jì)文件　143
5.3.6　在原理圖中查找節(jié)點(diǎn)或網(wǎng)線　143
5.3.7　使用RTL閱讀器分析設(shè)計(jì)中的問(wèn)題　144
5.4　SignalProbe及SignalTap II邏輯分析器　144
5.4.1　SignalProbe　144
5.4.2　SignalTap II邏輯分析器　147
5.5　時(shí)序收斂平面布局規(guī)劃器(Timing Closure Floorplan)　153
5.5.1　使用Timing Closure Floorplan分析設(shè)計(jì)　154
5.5.2　使用Timing Closure Floorplan優(yōu)化設(shè)計(jì)　160
5.6　Chip Editor底層編輯器　160
5.6.1　Chip Editor功能簡(jiǎn)介　160
5.6.2　使用Chip Editor的設(shè)計(jì)流程　161
5.6.3　Chip Editor視圖　162
5.6.4　資源特性編輯器　164
5.6.5　Chip Editor的一般應(yīng)用　168
5.7　工程更改管理(ECO)　168
5.7.1　ECO簡(jiǎn)介　169
5.7.2　ECO的應(yīng)用范圍　169
5.7.3　ECO的操作流程　170
5.7.4　使用Change Manager查看和管理更改　171
5.7.5　ECO驗(yàn)證　172
5.8　小結(jié)　172
5.9　問(wèn)題與思考　172
第6章　編程與配置　173
6.1　配置Altera FPGA　173
6.1.1　配置方式　173
6.1.2　主動(dòng)串行(AS)　179
6.1.3　被動(dòng)串行(PS)　182
6.1.4　快速被動(dòng)并行(FPP)　184
6.1.5　被動(dòng)并行異步(PPA)　185
6.1.6　JTAG配置方式　187
6.1.7　ByteBlaster II下載電纜　188
6.1.8　配置芯片　190
6.2　配置文件和軟件支持　190
6.2.1　軟件支持　190
6.2.2　配置文件　192
6.3　單板設(shè)計(jì)及調(diào)試注意事項(xiàng)　195
6.3.1　配置的可靠性　196
6.3.2　單板設(shè)計(jì)要點(diǎn)　196
6.3.3　調(diào)試建議　197
6.4　小結(jié)　199
6.5　問(wèn)題與思考　199
第7章　第三方EDA工具　200
7.1　第三方EDA工具綜述　200
7.1.1　NativeLink與WYSIWYG　200
7.1.2　3種EDA工具的使用流程　201
7.1.3　Quartus II支持的第三方工具　201
7.2　仿真的概念與ModelSim仿真工具　203
7.2.1　仿真簡(jiǎn)介　203
7.2.2　仿真的切入點(diǎn)　204
7.2.3　ModelSim仿真工具的不同版本　206
7.2.4　ModelSim的圖形用戶界面　206
7.2.5　ModelSim的基本仿真步驟　217
7.2.6　使用ModelSim進(jìn)行功能仿真　222
7.2.7　使用ModelSim進(jìn)行時(shí)序仿真　226
7.2.8　ModelSim仿真工具高級(jí)應(yīng)用　228
7.3　綜合的概念與Synplify/Synplify Pro綜合工具　238
7.3.1　Synplify/Synplify Pro的功能與特點(diǎn)　238
7.3.2　Synplify Pro的用戶界面　244
7.3.3　Synplify Pro綜合流程　247
7.3.4　Synplify Pro的其他綜合技巧　268
7.4　小結(jié)　280
7.5　問(wèn)題與思考　280

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