第1章　FPGA及其在電子系統設計中的作用1
1.1　導引1
1.2　嵌入式控制系統：寬泛的概念1
1.3　嵌入式系統的實現4
1.3.1　技術改進和複雜性增加4
1.3.2　向著能源效率的方向改進計算性能5
1.3.3　為目標技術而戰7
1.3.4　不同器件的設計技術和工具8
1.4　可配置邏輯如何工作12
1.5　FPGA的應用和使用16
參考文獻18
第2章　FPGA的主要架構和硬體資源19
2.1　導引19
2.2　FPGA的主要架構20
2.3　基本硬體資源23
2.3.1　邏輯單元23
2.3.2　I/O單元26
2.3.3　互連資源30
2.4　專用硬體模組32
2.4.1　時鐘管理模組32
2.4.2　記憶體模組38
2.4.3　硬存儲控制器42
2.4.4　收發器44
2.4.5　串列通信介面50
參考文獻53
第3章　FPGA架構的嵌入式處理器55
3.1　導引55
3.1.1　多核處理器57
3.1.2　眾核處理器62
3.1.3　FPSoC62
3.2　軟核處理器63
3.2.1　專用核65
3.2.2　開源核72
3.3　硬核處理器74
3.4　其他“可配置”的SoC方案81
3.4.1　感測器中樞81
3.4.2　可定制處理器86
3.5　片上匯流排87
3.5.1　AMBA88
3.5.2　Avalon98
3.5.3　CoreConnect102
3.5.4　Wishbone104
參考文獻106
第4章　FPGA中的高級信號處理資源109
4.1　導引109
4.2　嵌入式乘法器111
4.3　DSP模組112
4.4　浮點硬體運算子115
參考文獻119
第5章　混合信號FPGA120
5.1　導引120
5.2　ADC模組121
5.3　模擬感測器126
5.4　類比資料捕獲和處理介面127
5.5　混合FPGA-FPAA解決方案131
參考文獻135
第6章　基於FPGA設計的工具和方法136
6.1　導引136
6.2　基於RTL綜合和後端工具的基本設計流程138
6.2.1　設計輸入139
6.2.2　模擬工具142
6.2.3　RTL綜合和後端工具145
6.3　SoPC系統的設計151
6.3.1　SoPC硬體設計工具152
6.3.2　SoPC軟體設計工具156
6.3.3　IP核庫和IP核生成工具159
6.4　HLS工具160
6.5　HPC多執行緒加速器的設計162
6.6　調試和其他輔助工具164
6.6.1　SoPC系統的硬體/軟體調試164
6.6.2　輔助工具168
參考文獻170
第7章　FPGA系統的片外和片內通信171
7.1　導引171
7.2　片外通信172
7.2.1　低速介面172
7.2.2　高速介面173
7.3　片內通信175
7.3.1　點對點連接175
7.3.2　基於匯流排的連接176
7.3.3　片上網路181
參考文獻185
第8章　使用商用FPGA建立可重構系統186
8.1　導引186
8.2　主要的與可重構相關的概念187
8.2.1　可重構架構190
8.3　作為可重構元件的FPGA190
8.3.1　帶有可重構支持的商用FPGA191
8.3.2　為局部可重構設計一種架構192
8.3.3　可擴展架構194
8.3.4　支援局部可重構的工具197
8.3.5　可重構系統支援的片上通信198
8.4　運行時可重構199
8.4.1　自我管理系統201
8.4.2　具有可重構硬體加速器的自我調整多執行緒204
8.4.3　可演化硬體208
參考文獻214
第9章　FPGA的工業電子應用217
9.1　導引217
9.2　工業電子中的FPGA應用領域219
9.2.1　電力系統數位即時模擬219
9.2.2　先進控制技術220
9.2.3　電子儀器221
9.3　總結222
參考文獻223