Vivado從此開始（第2版）( 簡體 字) | |
| 作者：高亞軍 | 類別：1. -> 電子工程 -> FPGA |
| 出版社：電子工業出版社 |  3dWoo書號： 56394詢問書籍請說出此書號！ 有庫存 NT售價： 325 元 |
| 出版日：4/1/2024 | |
| 頁數：264 | |
| 光碟數：0 | |
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| 印刷：黑白印刷 | 語系： ( 簡體 字 ) |
| ISBN：9787121472305 | 加入購物車 │加到我的最愛 (請先登入會員) |
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第1章 FPGA技術分析 1
1.1 FPGA內部結構分析 1 1.1.1 Xilinx 7系列FPGA內部結構分析 1 1.1.2 Xilinx UltraScale系列FPGA內部結構分析 18 1.2 FPGA設計流程分析 22 1.3 Vivado概述 25 1.3.1 Vivado下的FPGA設計流程 25 1.3.2 Vivado的兩種工作模式 26 1.3.3 Vivado的5個特征 30 參考文獻 31 第2章 設計綜合 32 2.1 常用綜合選項的設置 32 2.1.1 -flatten_hierarchy對綜合結果的影響 32 2.1.2 -fsm_extraction對狀態機編碼方式的影響 35 2.1.3 -keep_equivalent_registers的含義 36 2.1.4 -resource_sharing對算術運算的影響 38 2.1.5 -control_set_opt_threshold對觸發器控制集的影響 38 2.1.6 -no_lc對查找表資源的影響 40 2.1.7 -shreg_min_size對移位寄存器的影響 41 2.2 合理使用綜合屬性 43 2.2.1 async_reg在異步跨時鐘域場合的應用 43 2.2.2 max_fanout對高扇出信號的影響 44 2.2.3 ram_style和rom_style對存儲性能的影響 46 2.2.4 use_dsp48在實現加法運算時的作用 48 2.3 out-of-context（OOC）綜合模式 50 2.3.1 Project模式下使用OOC 50 2.3.2 Non-Project模式下使用OOC 54 2.4 綜合后的設計分析 54 2.4.1 時鐘網絡分析 54 2.4.2 跨時鐘域路徑分析 56 2.4.3 時序分析 60 2.4.4 資源利用率分析 72 2.4.5 扇出分析 73 2.4.6 觸發器控制集分析 75 參考文獻 75 第3章 設計實現 76 3.1 理解實現策略 76 3.1.1 Project模式下應用實現策略 76 3.1.2 Non-Project模式下應用實現策略 80 3.2 理解物理優化 81 3.3 增量實現 82 3.3.1 Project模式下應用增量實現 82 3.3.2 Non-Project模式下應用增量實現 87 3.4 實現后的設計分析 88 3.4.1 資源利用率分析 88 3.4.2 時序分析 88 3.5 生成配置文件 90 3.6 下載配置文件 93 參考文獻 99 第4章 設計驗證 100 4.1 行為級仿真 100 4.1.1 基于Vivado Simulator的行為級仿真 100 4.1.2 基于ModelSim/QuestaSim的行為級仿真 111 4.2 實現后的時序仿真 115 4.3 使用VLA（Vivado Logic Analyzer） 117 4.3.1 使用ILA（Integrated Logic Analyzer） 117 4.3.2 使用VIO（Virtual Input/Output） 126 4.3.3 VLA中的數據分析 128 4.4 使用add_probe 133 參考文獻 134 第5章 IP的管理 135 5.1 定制IP 135 5.1.1 在Vivado工程中定制IP 135 5.1.2 在Manage IP中定制IP 139 5.2 IP的兩種生成文件形式：xci和xcix 144 5.3 對IP的幾個重要操作 148 5.3.1 IP的綜合 148 5.3.2 IP的仿真 150 5.3.3 IP的更新 151 5.3.4 IP輸出文件的編輯 155 5.4 IP的屬性與狀態 156 5.5 IP的約束 159 5.6 封裝IP 164 5.6.1 通過Vivado工程封裝用戶代碼 164 5.6.2 通過指定目錄封裝用戶代碼 177 參考文獻 178 第6章 約束的管理 179 6.1 基本時序理論 179 6.2 兩類基本約束 180 6.2.1 時鐘周期約束 180 6.2.2 引腳分配 201 6.3 兩種時序例外 210 6.3.1 多周期路徑約束 210 6.3.2 偽路徑約束 214 6.4 從UCF到XDC 217 6.4.1 UCF與XDC的基本對應關系 217 6.4.2 理解層次標識符在UCF和XDC中的區別 219 6.5 時序約束編輯輔助工具 220 6.5.1 時序約束編輯器 220 6.5.2 時序約束向導 223 6.6 關于約束文件 224 參考文獻 226 第7章 Tcl在Vivado中的應用 227 7.1 Vivado對Tcl的支持 227 7.2 Vivado中Tcl命令的對象及屬性 232 7.2.1 文件對象及屬性 232 7.2.2 網表對象及屬性 234 7.3 Tcl命令與網表視圖的交互使用 241 7.4 典型應用 242 7.4.1 流程管理 242 7.4.2 定制報告 246 7.4.3 網表編輯 249 7.5 其他應用 253 參考文獻 256 本書涵蓋了Vivado的四大主題：設計流程、時序約束、設計分析和Tcl腳本的使用，結合實例深入淺出地闡述了Vivado的使用方法，精心總結了Vivado在實際工程應用中的一些技巧和注意事項，既包含圖形界面操作方式，也包含相應的Tcl命令。本書語言流暢，圖文并茂。全書共包含405張圖片、17個表格、172個Tcl腳本和39個HDL代碼，同時，本書配有41個電子教學課件，為讀者提供了直觀而生動的資料。本書可供電子工程領域內的本科高年級學生和研究生學習參考，也可供FPGA工程師和自學者參考使用。
2012年，Xilinx推出了新一代開發工具Vivado，旨在應對芯片規模的顯著提升和設計復雜度的大幅增加，助力下一代全可編程FPGA和SoC的設計與開發。換言之，從 Xilinx基于28nm工藝的7系列FPGA開始，Vivado成為了FPGA工程師不可或缺的利器。同時，Vivado并非孤立的，圍繞Vivado，Xilinx推出了高層次綜合工具Vivado HLS（從2020.2版本開始，Vivado HLS被Vitis HLS取代），這樣算法開發可以根據場合需求，借助基于模型的System Generator或基于C/C++的Vivado HLS來完成。
Vivado并非ISE（Xilinx前一代開發工具）的延續，而是一個全新的工具。與ISE相比，Vivado有太多顯著的變化。例如，Vivado引入了以IP為核心的設計理念，無論是用戶的HDL代碼還是System Generator工程或Vivado HLS工程都可以封裝為IP，從而增強了設計的可復用性和可維護性；Vivado融入了Tcl（Tool command language），在支持傳統Tcl腳本的基礎上，還提供了大量的輔助命令，進一步提升了Vivado的功能；Vivado采用了XDC（Xilinx Design Constraints）作為約束的描述，與UCF（User Constraints File）相比更易用；Vivado貫穿了UltraFast設計方法學，引導用戶盡可能地在設計初期發現潛在問題，從而大幅減少設計迭代周期。 為了推廣Vivado，Xilinx發布了大量的用戶指南、在線視頻教程等，由于均為英文版本，因此不便于初學者學習、掌握。本書從讀者的角度出發，圍繞Vivado的這些顯著特色，力求盡可能快地幫助讀者掌握Vivado的精髓。全書共7章：第 1 章介紹了Xilinx 7系列和Xilinx UltraScale系列FPGA的結構，旨在幫助讀者建立硬件語言與FPGA內部邏輯單元的對應關系；第2章至第4章從設計綜合、設計實現和設計驗證三個層面，結合實例介紹了Vivado的使用方法；第5章從工程應用角度闡述了Vivado以IP為核心的設計理念；第6章介紹了如何利用XDC描述約束，包括時序約束和物理約束；第7章列舉了Tcl在Vivado中的一些應用案例。此外，作者還精心總結了一些設計技巧和注意事項，加速讀者對Vivado的理解。 本書所用版本為Vivado 2023.1，絕大部分案例為Vivado自帶的例子工程，在書中都有明確說明，其他案例都以HDL代碼形式給出。本書所闡述的內容對于Vivado的其他版本也是適用的，只是操作界面可能會有一些變化。 本書配有41個電子教學課件，為讀者提供了直觀而生動的資料。讀者可登錄華信教育資源網直接下載。 本書適用于電子工程領域內的本科高年級學生和研究生，以及 FPGA 工程師和自學者。如果您在閱讀過程中發現任何錯誤或有任何建議。 編 者 2023年10月 | |
