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編輯推薦

　　《XILINX大學閤作計劃指定教材·FPGA數字信號處理設計教程：System Generator入門與提高》可作為使用XILINX産品開發數字信號處理係統的工程技術人員及項目管理人員等的參考書，也可作為有誌於數字電路設計的高等院校高年級本科生和研究生的專業教材。

內容簡介

　　《XILINX大學閤作計劃指定教材·FPGA數字信號處理設計教程：System Generator入門與提高》主要介紹基於FPGA數字信號處理的設計流程，探討數字信號處理算法在FPGA中的硬件設計與實現，重點講述基於System Generator的FPGA開發及其構成模塊、圖形化工程設計流程及實現。《XILINX大學閤作計劃指定教材·FPGA數字信號處理設計教程：System Generator入門與提高》立足於實踐，結閤作者多年從事FPGA數字信號處理的設計和教學經驗，通過大量設計實例詳細探討瞭數字信號處理算法在FPGA硬件開發中的詳細設計流程（光盤內附詳細實例）。所有實例均在XILINX公司大學計劃Spartan-3E開發闆上驗證通過。

作者簡介

　　紀誌成，男，信息與控製工程學院教授，博士生導師。博士畢業於中國礦業大學。江南大學黨委常委，副校長。兼任中國自動化學會控製理論專業委員會委員、中國自動化學會應用專業委員會委員、中國係統仿真學會理事、江蘇省自動化學會常務理事等職。長期緻力於電力電子與電氣傳動、非綫性控製技術的教學與研究工作，研究興趣以交流電機及微特電機作為被控對象，開展復雜非綫性控製係統、網絡運動控製係統、智能控製技術及其應用等的研究與開發工作。主持國傢“211工程”重點學科建設子項目、教育部重點科研項目、教育部青年骨乾教師資助項目、江蘇省高技術研究計劃項目等。在國內外重要期刊發錶論文70餘篇，其中三大檢索20餘篇。獲江蘇省教學成果奬一等奬2項，中國輕工業聯閤會科技成果二等奬1項。

目錄

第1章 FPGA硬件結構
1.1 FPGA的可編程技術
1.1.1 基於SRAM的FPGA器件
1.1.2 反熔絲FPGA
1.1.3 基於Flash的FPGA

1.2 FPGA的內部結構
1.2.1 可配置邏輯模塊（CLB）
1.2.2 可配置I/O模塊
1.2.3 塊存儲器（Block RAM）
1.2.4 數字時鍾管理器（DCM）
1.2.5 硬件乘法器模塊（Multiplier）

1.3 XILINX公司主流産品介紹與器件選擇
1.3.1 主流FPGA産品
1.3.2 器件的選擇
1.4 本章小結

第2章 數字信號處理的基本知識
2.1 模擬/數字轉換和數字，模擬轉換
2.1.1 模擬/數字轉換
2.1.2 數字/模擬轉換

2.2 離散傅立葉變換（DFT）與快速傅立葉變換（FFT）
2.2.1 離散傅立葉變換
2.2.2 快速傅立葉變換

2.3 濾波器
2.3.1 無限脈衝響應數字濾波器（IIR）
2.3.2 有限脈衝響應數字濾波器（FFT）
2.3.3 IIR濾波器與FIR濾波器的比較
2.4 本章小結

第3章 System Generator概述
3.1 軟件需求
3.2 軟件安裝
3.3 編譯XILINX硬件描述語言庫
3.4 FPGA器件需求
3.5 使用FPGA進行數字信號處理的優勢
3.6 用System Generator進行係統級建模
3.6.1 MATLAB、Simulink和System Generator的運行環境
3.6.2 一般流程
3.6.3 流程範例
3.6.4 幾個重要特點
3.7 本章小節

第4章 Systom Generator庫的構成
4.1 System Generator‘模塊定義
4.2 在Simulink模型中引用XILINX模塊
4.3 XILINX Blockset庫
4.4 XILINX Blockset庫
4.5 XILINX Reference Blockset庫
4.6 XILINX XtremeDSP.Kit庫
4.7 本章小結

第5章 圖形化工程設計流程及實現
5.1 常規設計流程
5.1.1 使用硬件描述語言的FPGA開發流程
5.1.2 使用XILINX CORE Generator的FPGA開發流程

5.2 使用XILINX System Generator的FPGA開發流程
5.3 System Generator的重要功能
5.3.1 硬件描述語言協同仿真
5.3.2 硬件驗證
5.3.3 係統在綫調試
5.3.4 資源估計
5.4 本章小結

第6章 應用實例
6.1 數字振蕩器
6.1.1 用IIR濾波器實現振蕩器
6.1.2 用查錶法實現數控振蕩器

6.2 有限脈衝響應（FIR）濾波器
6.2.1 標準FIR濾波器
6.2.2 標準FIR濾波器的改進結構
6.2.3 轉置4抽頭FIR濾波器
6.2.4 轉置4抽頭的FIR濾波器的變換結構
6.2.5 使用System Generator現有乘加FIR模塊

6.3 CORDIC算法的原理與運用
6.3.1 CORDIC算法介紹
6.3.2 CORDIC算法的運用

6.4 時延數字正切鎖相環
6.4.1 零階時延數字正切鎖相環
6.4.2 一階時延數字正切鎖相環
6.5 本章小結
附錄 光盤內容樹狀圖
參考文獻

精彩書摘

　　第1章 FPGA硬件結構
　　FPGA（Field Programmable Gate Array）是一類高集成度的可編程邏輯器件，起源於美國的XILINX公司，該公司於1985年推齣瞭世界上第一塊FPGA芯片。在這二十多年的發展過程中，FPGA的硬件體係結構和軟件開發工具都在不斷地完善且日趨成熟。從最初的1200個可用門，到20世紀90年代時幾十萬個可用門，到目前數百萬門至上韆萬門的單片FPGA芯片，XILINX、Altera等世界FPGA頂級廠商已經將FPGA器件的集成度提高到一個新的水平。FPGA技術結閤瞭微電子技術、電路技術、EDA技術，使設計者可以集中精力進行所需邏輯功能的設計。與專用集成電路ASIC（Application Specific Integrated Circuit）相比，FPGA具有靈活性高、設計周期短、成本低、風險小等優勢，因而得到瞭廣泛應用，同時和FPGA相關的各項技術也迅速發展起來。
　　FPGA是現場可編程門陣列的簡稱。之所以賦予這個名字，一方麵是因為FPGA可以用編寫代碼的方法實現復雜邏輯電路，另一方麵是因為其內部是由規則的邏輯陣列所組成的，非常類似一個由邏輯門構成的陣列，而且這種結構很適閤實現復雜設計並可重復編程。
　　用軟件編程的思想實現復雜硬件邏輯設計是FPGA的一大特點。FPGA如何能做到通過軟件編程來實現硬件邏輯電路的呢?本章將通過簡單介紹FPGA內部結構使讀者能夠初步理解FPGA可編程的基本原理。
　　1.1 FpGA的可編程技術
　　目前，市場上有三種基本的FPGA編程技術：SRAM、反熔絲和Flash。其中，基於SRAM的FPGA是迄今為止應用範圍最廣的架構，主要因為它速度快且具有可重編程能力；反熔絲FPGA隻具有一次可編程（One Time Programmable，OTP）能力；基於Flash的FPGA是FPGA領域中比較新的技術，也具有重編程的能力。另外，基於SRAM的FPGA器件經常帶來一些額外的成本，包括啓動PROM支持安全和保密應用的備用電池等。基於反熔絲和Flash的FPGA沒有這些隱含成本，因此可保證有較低的總係統成本。

前言/序言

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