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本書是目前最實用的FPGA 類圖書的精華集粹，全書共12 章，內容涵蓋FPGA 設計基礎知識以及FPGA設計全流程。《FPGA權威指南》重點突出，實用性強，所列實例均經過驗證。
本書適合電子工程師閱讀，也可作為高等院校相關專業師生的參考指南。

目　錄

第1章　FPGA結構比較　
1.1　一點提醒　
1.2　一些背景信息　
1.3　反熔絲、SRAM與其他　
1.3.1　基于SRAM的器件　
1.3.2　基于SRAM器件的安全問題和解決方案　
1.3.3　基于反熔絲的器件　
1.3.4　基于EPROM的器件　
1.3.5　基于E2PROM/FLASH的器件　
1.3.6　FLASH-SRAM混合器件　
1.3.7　小結　
1.4　細粒度、中等粒度和粗粒度體系結構　
1.5　基于MUX與基于LUT的邏輯塊　
1.5.1　基于MUX的體系結構　
1.5.2　基于LUT的體系結構　
1.5.3　基于MUX還是基于LUT　
1.5.4　3、4、5或6輸入LUT　
1.5.5　LUT、分布式RAM與移位寄存器　
1.6　CLB、LAB與slice　
1.6.1　Xilinx邏輯單元　
1.6.2　Altera邏輯部件　
1.6.3　slicing和dicing　
1.6.4　CLB和LAB　
1.6.5　分布式RAM和移位寄存器　
1.7　快速進位鏈　
1.8　嵌入式RAM　
1.9　嵌入式乘法器、加法器和MAC等　
1.10　嵌入式處理器核(硬核與軟核)　
1.10.1　微處理器硬核　
1.10.2　微處理器軟核　
1.11　時鐘樹和時間管理器　
1.11.1　時鐘樹　
1.11.2　時鐘管理器　
1.12　通用I/O　
1.12.1　可配置I/O標準　
1.12.2　可配置I/O阻抗　
1.12.3　核電壓與I/O電壓　
1.13　吉比特收發器　
1.14　IP硬核、IP軟核與IP固核　
1.15　系統門與實際門　
1.16　FPGA年齡　

第2章　設計技巧、原則與指導　
2.1　硬件描述語言　
2.2　自頂向下設計　
2.2.1　使用HDL　
2.2.2　書面設計規范　
2.2.3　分配資源　
2.2.4　設計劃分　
2.2.5　設計靈活性與優化　
2.2.6　可重用性　
2.2.7　布局規劃　
2.2.8　驗證　
2.2.9　了解體系結構　
2.3　同步設計　
2.3.1　同步設計五原則　
2.3.2　競爭條件　
2.3.3　延遲相關邏輯　
2.3.4　保持時間違例　
2.3.5　毛刺　
2.3.6　門控時鐘　
2.3.7　異步信號與亞穩態　
2.3.8　允許使用異步邏輯的情況　
2.4　浮動節點　
2.5　總線競爭　
2.6　獨熱狀態編碼　
2.7　可測性設計　
2.8　測試冗余邏輯　
2.8.1　什么是冗余邏輯　
2.8.2　怎樣測試冗余邏輯　
2.9　初始化狀態機　
2.10　可觀測節點　
2.11　掃描技術　
2.12　內建自測試　
2.13　特征分析　
2.14　小結　

第3章　VHDL基礎　
3.1　引言　
3.2　實體：模型接口　
3.2.1　實體定義　
3.2.2　端口　
3.2.3　通用屬性語句　
3.2.4　常數　
3.2.5　實體舉例　
3.3　構造體：模型行為　
3.3.1　構造體的基本定義　
3.3.2　構造體聲明　
3.3.3　構造體語句　
3.4　進程：VHDL中的基本功能單元　
3.5　基本變量類型和操作符　
3.5.1　常數　
3.5.2　信號　
3.5.3　變量　
3.5.4　布爾操作符　
3.5.5　算術操作符　
3.5.6　比較操作符　
3.5.7　移位函數　
3.5.8　拼接　
3.6　判斷與循環　
3.6.1　if-then-else語句　
3.6.2　case語句　
3.6.3　for語句　
3.6.4　while循環　
3.6.5　exit語句　
3.6.6　next語句　
3.7　層次化設計　
3.7.1　函數　
3.7.2　包　
3.7.3　元件　
3.7.4　過程　
3.8　調試模型　
3.9　基本數據類型　
3.9.1　基本類型　
3.9.2　數據類型: bit　
3.9.3　數據類型: Boolean　
3.9.4　數據類型: 整數　
3.9.5　數據類型: 字符型　
3.9.6　數據類型: 實數　
3.9.7　數據類型: 時間　
3.10　小結　

第4章　存儲器建模　
4.1　存儲器陣列　
4.1.1　Shelor方法　
4.1.2　VITAL_Memory包　
4.2　存儲器功能建模　
4.2.1　使用行為模型方法　
4.2.2　使用VITAL2000方法　
4.3　VITAL_Memory路徑延遲　
4.4　VITAL_Memory時序約束　
4.5　預加載存儲器　
4.5.1　行為存儲器預加載　
4.5.2　VITAL_Memory預加載　
4.6　其他類型存儲器的建模　
4.6.1　同步靜態RAM　
4.6.2　DRAM　
4.6.3　SDRAM　
4.7　小結　

第5章　同步狀態機設計與分析　
5.1　引言　
5.2　時序狀態機模型　
5.3　全記錄狀態圖　
5.4　基本記憶單元　
5.4.1　置位優先基本單元　
5.4.2　復位優先基本單元　
5.4.3　激勵表組合形式　
5.4.4　基本單元的混合輸出　
5.4.5　基本單元的混合輸出響應　
5.5　觸發器簡介　
5.5.1　觸發機制　
5.5.2　觸發器類型　
5.5.3　觸發器設計的層次化流程圖和模型　
5.6　FSM(觸發器)設計步驟及映射算法　
5.7　D觸發器：通用型　
5.7.1　D鎖存器　
5.7.2　上升沿觸發D觸發器　
5.7.3　主從式D觸發器　
5.8　觸發器的轉換：T、JK觸發器以及其他觸發器　
5.8.1　T觸發器及其從D觸發器的轉換方法　
5.8.2　JK觸發器及其從D觸發器轉換的方法　
5.8.3　用JK觸發器設計T觸發器和D觸發器　
5.8.4　激勵表回顧　
5.8.5　專用觸發器和鎖存器的設計　
5.9　鎖存器和觸發器中的嚴重時序問題：警告　
5.10　異步預置位和復位　
5.11　觸發器的建立時間和保持時間要求　
5.12　使用邊緣觸發器設計簡單的同步狀態機：映射轉換　
5.12.1　三比特二進制加減計數器設計：D到T的卡諾圖轉換　
5.12.2　序列檢測器的設計：D到JK卡諾圖的轉換　
5.13　簡單狀態機分析　
5.14　簡單狀態機的VHDL描述　
5.14.1　上升沿D觸發器的VHDL行為級描述　
5.14.2　簡單狀態機的VHDL行為級描述　
參考文獻　

第6章　嵌入式處理器　
6.1　引言　
6.2　簡單的嵌入式處理器　
6.2.1　嵌入式處理器體系結構　
6.2.2　基本指令　
6.2.3　取指執行周期　
6.2.4　嵌入式處理器的寄存器分配　
6.2.5　基本指令集　
6.2.6　結構級還是行為級　
6.2.7　機器碼指令集　
6.2.8　微處理器的結構單元　
6.2.9　處理器函數包　
6.2.10　程序計數器　
6.2.11　指令寄存器　
6.2.12　算術邏輯單元　
6.2.13　存儲器　
6.2.14　微控制器　
6.2.15　簡單微處理器總結　
6.3　FPGA中的軟核處理器　
6.4　小結　

第7章　數字信號處理　
7.1　概述　
7.2　基本DSP系統　
7.3　基本DSP術語　
7.4　DSP體系結構　
7.5　DSP元件中的并行執行　
7.6　FPGA中的并行執行　
7.7　何時使用FPGA實現DSP功能　
7.8　FPGA的DSP設計考慮　
7.8.1　時鐘與信號的布線　
7.8.2　流水線　
7.8.3　算法實現的選擇　
7.8.4　DSP知識產權　
7.9　FIR濾波器概念舉例　
7.10　小結　

第8章　嵌入式音頻處理基礎　
8.1　引言　
8.1.1　聲音是什么　
8.1.2　音頻信號　
8.1.3　語音處理　
8.2　音頻信源與音頻信宿　
8.2.1　在模擬與數字音頻信號之間轉換　
8.2.2　音頻轉換器背景知識　
8.2.3　連接到音頻轉換器　
8.3　互連　
8.3.1　連接器　
8.3.2　數字連接　
8.4　動態范圍與精度　
8.5　音頻處理方法　
8.5.1　如何將數據輸入到處理器內核　
8.5.2　塊處理與采樣處理　
8.5.3　雙緩存　
8.5.4　二維DMA　
8.5.5　基本操作　
8.5.6　信號生成　
8.5.7　濾波與算法　
8.5.8　采樣率變換　
8.5.9　音頻壓縮　
8.5.10　語音壓縮　
參考文獻　

第9章　嵌入式視頻與圖像處理基礎　
9.1　引言　
9.1.1　人類視覺感知　
9.1.2　什么是視頻信號　
9.2　廣播電視系統——NTSC和PAL制式　
9.2.1　視頻分辨率　
9.2.2　隔行掃描和逐行掃描　
9.3　顏色空間　
9.3.1　伽馬校正　
9.3.2　色度下采樣　
9.4　數字視頻　
9.4.1　ITU-R BT.601(前稱為CCIR-601)　
9.4.2　ITU-R BT.656(前稱為CCIR-656)　
9.5　從系統角度看視頻　
9.5.1　視頻源　
9.5.2　視頻顯示　
9.6　嵌入式視頻處理考慮　
9.6.1　視頻端口特性　
9.6.2　視頻ALU　
9.6.3　DMA考慮　
9.6.4　視頻算法分類　
9.6.5　帶寬計算　
9.6.6　去隔行處理　
9.6.7　掃描速率轉換　
9.6.8　像素處理　
9.6.9　處理圖像邊界　
9.6.10　色度重采樣、伽馬校正和顏色轉換　
9.6.11　縮放與剪切　
9.6.12　顯示處理　
9.7　壓縮和解壓縮　
9.7.1　無損和有損壓縮　
9.7.2　圖像壓縮　
9.7.3　視頻壓縮　
9.7.4　EMP中的編碼與解碼　
參考文獻　

第10章　利用Simulink中的框圖設計流式FPGA應用　
10.1　使用基于流的操作符設計高性能數據路徑　
10.2　圖像處理設計引擎　
10.2.1　將RGB視頻轉換為灰度視頻　
10.2.2　二維視頻濾波　
10.2.3　將視頻濾波器映射到BEE2FPGA開發平臺　
10.3　在Simulink中加入控制　
10.3.1　使用Simulink塊設計控制器　
10.3.2　使用Matlab M語言設計控制器　
10.3.3　使用VHDL或Verilog設計控制器　
10.3.4　使用嵌入式微處理器設計控制器　
10.4　組件重用：簡單與復雜子系統庫　
10.4.1　信號處理元件　
10.4.2　瓦片式子系統　
10.5　小結　
致謝　
參考文獻　

第11章　梯形圖與功能框圖編程　
11.1　梯形圖　
11.2　邏輯功能　
11.2.1　與　
11.2.2　或　
11.2.3　非　
11.2.4　與非　
11.2.5　或非　
11.2.6　異或　
11.3　鎖存器　
11.4　多路輸出　
11.5　輸入程序　
11.6　功能框圖　
11.6.1　邏輯門　
11.6.2　布爾代數　
11.7　編程舉例　

第12章　定時器　
12.1　定時器類型　
12.2　對定時器編程　
12.2.1　序列　
12.2.2　級聯定時器　
12.2.3　循環開關定時器　
12.3　延遲關定時器　
12.4　脈沖定時器　
12.5　編程實例　
索引