本書系統(tǒng)地論述了Xilinx FPGA開發(fā)方法、開發(fā)工具、實際案例及開發(fā)技巧，內(nèi)容涵蓋Xilinx器件概述、Verilog HDL開發(fā)基礎(chǔ)與進(jìn)階、Xilinx FPGA電路原理與系統(tǒng)設(shè)計、基于ISE Foundation的邏輯設(shè)計、時序分析、邏輯開發(fā)專題、基于EDK的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計、基于System Generator的DSP系統(tǒng)設(shè)計、數(shù)字信號處理專題以及SERDES技術(shù)專題共10章。各章均以實戰(zhàn)開發(fā)為目的，結(jié)合最新版本的軟硬件特征，覆蓋了FPGA的各主要應(yīng)用領(lǐng)域。配套光盤中包含了書中所有的實例代碼，便于讀者快速動手實踐。書中融匯了作者多年的工程開發(fā)經(jīng)驗，希望能夠極力幫助讀者提高工程開發(fā)能力。

　　本書適合作為電子信息工程、通信工程、自動化、計算機科學(xué)與技術(shù)等相關(guān)專業(yè)的高年級本科生及研究生的教學(xué)用書，也可以作為從事FPGA設(shè)計工作的工程師的參考圖書。

　　前言：

　　賽靈思(Xilinx)公司作為可編程器件(PLD)的領(lǐng)導(dǎo)廠商，占有超過50%的市場份額，為客戶提供可編程邏輯芯片(CPLD、FPGA和PROM)、軟件設(shè)計工具、不同等級的知識產(chǎn)權(quán)核(IP Core)以及系統(tǒng)級的完整解決方案。

　　隨著工藝和設(shè)計水平的不斷提高，F(xiàn)PGA在數(shù)字系統(tǒng)中所扮演的角色也從邏輯膠合者提升到處理核心。從2006年起，賽靈思公司的FPGA就涵蓋了邏輯應(yīng)用、數(shù)字信號處理以及嵌入式三大應(yīng)用領(lǐng)域。到目前為止，賽靈思已成為完整的解決方案提供者。例如，量產(chǎn)的Spartan 6系列FPGA采用45nm工藝，廣泛應(yīng)用在中低規(guī)模系統(tǒng)中，如機器視覺、機頂盒以及廣泛的多媒體處理等; 量產(chǎn)的Virtex?5/6系列FPGA分別采用65nm、40nm工藝，主要面向高端應(yīng)用，如高速互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)、無線通信、寬帶接入以及汽車工業(yè)等。28nm的7系列FPGA(Artix、Kintex和Virtex三個低、中、高系列)也已逐漸量產(chǎn)，進(jìn)一步提升FPGA系統(tǒng)設(shè)計能力。此外，Zynq?7000可擴展處理平臺(EPP)將ARM Cortex?A9 雙核處理器系統(tǒng)與可編程邏輯緊密集成在一起，為業(yè)界帶來革命性的創(chuàng)新解決方案。

　　基于賽靈思公司的領(lǐng)先技術(shù)，更多的工程師和研究人員已加入到賽靈思FPGA的開發(fā)隊伍中。在過去四年中，賽靈思公司通過大學(xué)和開源社區(qū)OpenHard，開展了三屆開源硬件創(chuàng)新大賽以及多個網(wǎng)絡(luò)研討會，但切入點都比較零散，不能形成系統(tǒng)化知識體系。《Xilinx FPGA開發(fā)實用教程》第一版于2008年出版，彌補了上述不足，幫助廣大技術(shù)人員、在校的研究生和高年級本科生盡快掌握Xilinx FPGA的開發(fā)流程，連續(xù)印刷4次，深受讀者歡迎。由于FPGA技術(shù)發(fā)展迅速，因此作者更新了原書內(nèi)容，并以最新的ISE13.x版本和量產(chǎn)的6系列器件為例進(jìn)行介紹，更加符合FPGA發(fā)展趨勢。

　　整體而言，本書具有以下三項特色： 首先，從邏輯設(shè)計、數(shù)字信號處理、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計和高速連接四個方面系統(tǒng)地介紹了Xilinx FPGA的開發(fā)與應(yīng)用，條理清晰、思路明確，符合FPGA目前和未來的發(fā)展趨勢; 其次，較為詳細(xì)地介紹了Xilinx FPGA的開發(fā)技巧，融入了作者的工程開發(fā)經(jīng)驗，對于初學(xué)者和工程開發(fā)人員來講都具有較強的可讀性; 最后，極為全面地介紹了賽靈思公司的ISE、System Generator以及EDK開發(fā)軟件，非常系統(tǒng)和完整。

　　因此，對于在校研究生、高年級本科生及從事FPGA開發(fā)的工程師來說，本書是一本較為理想的EDA教材和工程工具書，我鄭重地將其推薦給大家!希望通過本書的出版，使更多的讀者掌握賽靈思FPGA的開發(fā)技能，更好地促進(jìn)FPGA開發(fā)技術(shù)的普及和推廣。

　　賽靈思(Xilinx)公司中國區(qū)大學(xué)計劃經(jīng)理謝凱年博士2012年6月

　　2008年10月，作者有幸聆聽了Xilinx公司全球CTO Ivo Bolsens先生在清華大學(xué)所作的題為“FPGA：The future platform for transforming, transporting and computing”的演講，感觸頗深。Ivo Bolsens先生指出了FPGA的三大應(yīng)用領(lǐng)域：數(shù)字處理中的信號變換、高速交換中的數(shù)據(jù)收發(fā)以及求解中的復(fù)雜計算。作者帶著感慨基于當(dāng)時的ISE 9.1軟件版本，編寫了《Xilinx FPGA開發(fā)實用教程》一書，受到讀者青睞，多次重印。經(jīng)過3年多的發(fā)展，Xilinx公司的軟、硬件均有大幅升級，ISE軟件已升級到13.x版本，F(xiàn)PGA已經(jīng)發(fā)展到28nm的“7”系列芯片。因此作者在第1版的基礎(chǔ)上，結(jié)合ISE軟件和FPGA特征，重新整理了原稿，刪除了部分冗余、陳舊的內(nèi)容，形成了此次的修訂版版本。

　　同第1版一樣，修訂版版本中的全部內(nèi)容都是作者實際項目開發(fā)經(jīng)驗和Xilinx公司各類文檔、書籍的結(jié)合體，全部信息幾乎都可以從Xilinx網(wǎng)站以及Google上找到淵源，不過我們?nèi)匀幌蚰扑]本書，因為網(wǎng)絡(luò)的信息是分散的、雜亂的，且正確性不是100%的，本書各章內(nèi)容的安排是從大量的實踐中總結(jié)出來的，循序漸進(jìn)，條理清楚，且都經(jīng)過作者驗證，我們的目的就是從Ivo Bolsens先生的觀點出發(fā)，結(jié)合項目開發(fā)，將網(wǎng)絡(luò)上盡可能多的相關(guān)信息以相對較高的質(zhì)量組合起來。

　　本書適合電子、通信以及計算機等相關(guān)專業(yè)的研究生和高年級本科生使用，同時也適合于從事Xilinx系列FPGA設(shè)計和開發(fā)的工程師。毫無疑問，市場上已經(jīng)有很多關(guān)于FPGA設(shè)計的書籍，我們也不認(rèn)為本書是其中最重要的一本，但我們意識到FPGA開發(fā)一定要結(jié)合芯片特點以及提供商的諸多建議和協(xié)議，只有這樣才能真正掌握其開發(fā)之道。

　　在第1版中，由于未配備光盤，缺少實際的工程和電子版本代碼，不利于快速學(xué)習(xí)，廣大讀者多次給作者指出這一不足。因此，在修訂版本中，我們將全書所有內(nèi)容都移植在小巧的S6 CARD板卡(基于Spartan 6 LX9的開發(fā)板，和身份證大小一樣，通過USB供電和調(diào)試，無須下載線纜)上，并將所有的工程文件附在光盤上，為讀者提供通用的驗證平臺。S6 CARD板卡的詳細(xì)信息可參考與非網(wǎng)相關(guān)介紹(http://www.openhw.org/shop/index.php?action=product&id=248)。

　　全書各章由徐文波、田耘共同完成編寫。此外，在成文過程中參考了較多的書籍、論文和網(wǎng)絡(luò)文獻(xiàn)，在此向廣大作者表示深深謝意。

　　FPGA技術(shù)博大精深且發(fā)展迅猛，不可能通過一本書進(jìn)行全方位的詳細(xì)介紹，更多還需要讀者自己動手實踐。由于作者水平有限，F(xiàn)PGA技術(shù)發(fā)展迅速，書中難免存在不妥之處，敬請廣大讀者指正。