这一本讲 什么?
《Advanced FPGA Design — Architecture, Implementation, and Optimization》(Steve Kilts 著)是 FPGA 进阶领域公认的经典:它不教你怎么点亮 LED,而是教你写出来的 RTL 为什么跑不快、占面积、费电,以及怎么系统地解决。
本栏目 19 章逐章精讲,每章一篇,保留原书全部 Verilog 示例、优化前后对比数据与插图,并补充初学者需要的背景知识。
📖 章节目录
| 章 | 标题 | 主题 |
|---|---|---|
| 01 | 速度架构 | 吞吐、延迟、时序收敛五大手法 |
| 02 | 面积架构 | 流水线折叠、逻辑复用、复位对面积的影响 |
| 03 | 功耗架构 | 时钟门控、输入控制、降压 |
| 04 | 实例:AES 加密 | 流水线深度 vs 吞吐/面积的完整案例 |
| 05 | 高层次设计 | 图形化状态机、DSP 设计、软硬件协同 |
| 06 | 时钟域 | 亚稳态、双触发器、异步 FIFO |
| 07 | 实例:I2S 与 SPDIF | 两种音频接口的协议与硬件实现 |
| 08 | 数学函数实现 | 硬件除法、泰勒展开、CORDIC |
| 09 | 实例:浮点运算单元 | 浮点格式与流水线 FPU 完整实现 |
| 10 | 复位电路 | 同步/异步复位之争与混合复位策略 |
| 11 | 高级仿真 | 测试平台架构、代码覆盖率、门级仿真 |
| 12 | 综合友好编码 | 决策树、阻塞/非阻塞陷阱、工程组织 |
| 13 | 实例:SHA 哈希 | SHA-1 架构与实现 |
| 14 | 综合优化 | 速度/面积权衡、FSM 编译、物理综合 |
| 15 | 布局规划 | Floorplanning 的正确姿势与危险 |
| 16 | 布局布线优化 | 约束、逻辑复制、寄存器排序 |
| 17 | 实例:微处理器 | SRC 软核的全方位优化实战 |
| 18 | 静态时序分析 | STA 标准、锁存器、异步电路分析 |
| 19 | PCB 问题 | 电源供给与去耦电容设计 |
阅读前提
本书假设你已经会用 Verilog 写基本模块、跑过综合布局布线流程。零基础请先看 移远FPGA竞赛安路 入门部分。