FPGA原理和结构

1.日本可重构领域专家团队撰写！ 2.一本书了解FPGA技术及应用基本原理 3.简明深入、夯实基础 4.FPGA领域入门佳作 细说 FPGA发展历史 详解 FPGA架构原理 讲述 FPGA开发流程 概览 FPGA典型应用 展望 FPGA未来可能

本书由日本可重构领域专家团队撰写，是一本讲解FPGA原理的书。前5章从FPGA的相关概念入手，简明又严谨地阐述了FPGA硬件构成和CAD工具的内部原理等理论基础，有助于读者快速入门，也有助于读者了解如何优化自己的电路代码，获得更高的性能。第6章分析了FPGA的优势，系统地介绍适用于FPGA开发的“硬件算法”，有助于读者利用FPGA更高效、更有针对性地解决问题。第7章和第8章则讲解了FPGA的技术动态和应用案例。

天野英晴 （主编） 1986年于日本庆应义塾大学获得博士学位。现任日本庆应义塾大学教授。主要从事高性能计算和可重构系统研究。日本可重构系统研究会发起人，国际学会“高效加速器及可重构技术”（HEART）创立者之一。 末吉敏则 饭田全广 柴田裕一郎 尼崎太树 密山幸男 泉知论 中原启贵 佐野健太郎 长名保范 丸山勉 山口佳树 张山昌论 本村真人 渡边实 （执笔人） 赵谦（译者） 2014年于日本熊本大学获得博士学位。现任日本九州工业大学助理教授。主要从事可重构系统的架构、设计方法及应用研究。

第 1章  理解FPGA所需的基础知识 1.1  逻辑电路基础 1 1.2  同步电路设计 6 1.3  FPGA的定位和历 11 1.4  FPGA专业术语 27 参考文献 33 第 2 章  FPGA的概要 2.1  FPGA的构成要素 36 2.2  可编程技术 38 2.3  FPGA的逻辑实现 47 参考文献 59 第3 章  FPGA的结构 3.1  逻辑块的结构 61 3.2  逻辑簇 66 3.3  自适应查找表 67 3.4  布线线段 71 3.5  开关块 77 3.6  连接块 80 3.7  I/O块 81 3.8  DSP块 85 3.9  硬宏 88 3.10  嵌入式存储器 89 3.11  配置链 92 3.12  PLL和DLL 94 3.13  典型的PLL块 95 3.14  PLL块的自由度和限制 96 参考文献 98 第4 章  设计流程和工具 4.1  设计流程 105 4.2  基于HDL的设计流程 106 4.3  HLS设计 116 4.4  基于IP的设计方法 126 4.5  包含处理器的设计 128 参考文献 132 第5 章  设计原理 5.1  FPGA设计流程 134 5.2  工艺映射 135 5.3  逻辑打包 139 5.4  布局布线 144 5.5  低功耗设计工具 149 参考文献 153 第6 章  硬件算法 6.1  流水线结构 156 6.2  并行计算和Flynn分类 160 6.3  脉动算法 162 6.4  数据流机 169 6.5  流处理 177 6.6  细胞自动机 182 6.7  硬件排序算法 184 6.8  模式匹配 185 参考文献 194 第7 章  PLD/FPGA应用案例 7.1  可编程逻辑器件的现在和未来 198 7.2  超级计算机：大规模系统中的PLD/FPGA 199 7.3  网络通信领域：实现高速、高带宽通信的PLD/FPGA 204 7.4  大数据处理：Web搜索 212 7.5  基因科学：短序列拼接 214 7.6  金融市场：FPGA创造巨大财富 216 7.7  人工智能：在FPGA上实现深度学习之后 220 7.8  图像处理：搜索太空垃圾 223 参考文献 225 第8 章  新器件与新架构 8.1  粗粒度可重构架构 237 8.2  动态重配置架构 239 8.3  异步FPGA 244 8.4  FPGA系统的低功耗化技术 251 8.5  3D-FPGA 257 8.6  高速串行I/O 259 8.7  光可编程架构 263 参考文献 266