●部分 FPGA技术基础篇
章 FPGA的特点及其历史002
1.1 无处不在的FPGA002
1.2 创造性地解释FPGA003
1.2.1 珠串法004
1.2.2 乐高积木法004
1.3 FPGA的可定制性005
1.4 早期的逻辑功能实现006
1.4.1 数字设计与TTL逻辑007
1.4.2 从TTL到可编程逻辑008
1.5 可简单编程逻辑器件（PAL）009
1.5.1 可编程阵列逻辑优势009
1.5.2 PAL编程技术010
1.6 可编程逻辑器件（PLD）011
1.7 复杂可编程逻辑器件（CPLD）012
1.7.1 普通CPLD逻辑块的特点012
1.7.2 CPLD的一般优势013
1.7.3 非易失FPGA014
1.8 现场可编程逻辑门阵列（FPGA）015
第2章 FPGA架构017
2.1 FPGA全芯片架构017
2.2 FPGA逻辑阵列模块018
2.2.1 查找表（LUT）019
2.2.2 可编程寄存器019
2.2.3 LABs和LE：更进一步的观察022
2.2.4 自适应逻辑模块（ALM）023
2.3 FPGA嵌入式存储024
2.3.1 存储资源的利用024
2.3.2 M9K资源介绍025
2.4 时钟网络027
2.4.1 FPGA时钟架构027
2.4.2 PLL（锁相环）028
2.5 DSP模块028
2.6 FPGA布线029
2.7 FPGA编程资源030
2.8 FPGA I/O元件031
2.8.1 典型的I/O元件逻辑031
2.8.2 高速收发器032
2.9 英特尔FPGA SoC033
第3章 Verilog HDL035
3.1 Verilog HDL概述035
3.1.1 Verilog HDL的介绍035
3.1.2 Verilog HDL的发展历史036
3.1.3 Verilog HDL的相关术语037
3.1.4 Verilog HDL的开发流程038
3.2 Verilog HDL基础知识040
3.2.1 程序结构040
3.2.2 程序实例041
3.2.3 数据类型041
3.2.4 模块例化043
3.2.5 运算符044
3.3 Verilog HDL的基本语法048
3.3.1 if-else语句048
3.3.2 case语句049
3.3.3 for循环050
3.3.4 Verilog HDL常用关键字汇总050
3.4 Verilog HDL不错知识点051
3.4.1 阻塞与非阻塞的区别051
3.4.2 assign语句和always语句的区别054
3.4.3 锁存器与寄存器的区别054
3.4.4 状态机055
3.5 Verilog HDL开发实例篇059
3.5.1 汉明码编码器059
3.5.2 数码管译码器063
3.5.3 双向移位寄存器066
3.5.4 冒泡排序069
第4章 Quartus Prime基本开发流程081
4.1 Quartus Prime软件介绍081
4.1.1 英特尔FPGA软件与硬件简介081
4.1.2 Quartus Prime标准版设计软件简介083
4.1.3 Quartus Prime主窗口界面085
4.1.4 Quartus Prime默认操作环境085
4.1.5 Quartus Prime主工具栏086
4.1.6 Quartus Prime内置帮助系统087
4.1.7 Quartus Prime可分离的窗口088
4.1.8 Quartus Prime任务窗口088
4.1.9 Quartus Prime自定义任务流程090
4.2 Quartus Prime开发流程091
4.2.1 典型的FPGA开发流程091
4.2.2 创建Quartus Prime工程094
4.2.3 设计输入100
4.2.4 编译106
4.2.5 分配管脚111
4.2.6 仿真112
4.2.7 器件配置113
4.3 实验指导116
4.3.1 流水灯实验116
4.3.2 按键实验128
4.3.3 PLL实验136
第二部分 PGA开发方法篇
第5章 FPGA设计工具145
5.1 编译报告145
5.1.1 源文件读取报告147
5.1.2 资源使用报告147
5.1.3 动态综合报告149
5.2 网表查看工具149
5.2.1 RTL Viewer149
5.2.2 Technology Map Viewer150
5.2.3 State Machine Viewer152
5.3 物理约束153
5.3.1 物理约束设计153
5.3.2 Assignment Editor154
5.3.3 QSF文件设置156
5.4 时序分析工具158
5.4.1 TimeQuest Timing Analyzer的GUI图形交互界面158
5.4.2 任务窗格（Tasks）159
5.4.3 创建时序数据库（Netlist Setup）159
5.4.4 常用的约束报告160
5.4.5 报告窗格（Report Pane）161
5.4.6 时序异常（Exceptions）162
5.4.7 关于SDC的后说明1
5.5 功耗分析工具1
5.5.1 功耗和热考虑因素1
5.5.2 功耗分析工具比较165
5.5.3 EPE电子表格165
5.5.4 Power Analyzer166
5.6 片上调试工具167
5.6.1 Quartus Prime软件中的片上调试工具167
5.6.2 Signal Probe Pin（信号探针）168
5.6.3 SignalTap Ⅱ嵌入式逻辑分析仪170
第6章 基于英特尔FPGA的SOPC开发175
6.1 SOPC技术简介175
6.2 IP核与Nios处理器176
6.2.1 基于IP硬核的SOPC176
6.2.2 基于IP软核的SOPC177
6.3 构建SOPC系统178
6.3.1 Platform Designer178
6.3.2 SOPC设计工具180
SOPC开发实战181
.1 SOPC系统设计181
.2 SOPC硬件设计182
.3 SOPC软件设计199
第7章 基于英特尔FPGA的HLS开发203
7.1 HLS的基本概念203
7.2 HLS的基本开发流程204
7.2.1 HLS的安装204
7.2.2 核心算法代码205
7.2.3 功能验证205
7.2.4 生成硬件代码206
7.2.5 模块代码优化208
7.2.6 HLS的Modelsim仿真211
7.2.7 集成HLS代码到FPGA系统211
7.2.8 HDL实例化212
7.2.9 添加IP路径到Qsys系统213
7.3 HLS的多种接口及其使用场景215
7.3.1 标准接口215
7.3.2 隐式的Avalon MM Master接口217
7.3.3 显式的Avalon MM Master接口219
7.3.4 Avalon MM Slave接口220
7.3.5 Avalon Streaming接口224
7.4 HLS简单的优化技巧226
第8章 基于英特尔FPGA的OpenCL异构技术227
8.1 OpenCL基本概念227
8.1.1 异构计算简介227
8.1.2 OpenCL基础知识228
8.1.3 OpenCL语言简介231
8.2 基于英特尔FPGA的OpenCL开发环境234
8.2.1 英特尔FPGA的OpenCL解决方案234
8.2.2 系统要求236
8.2.3 环境安装237
8.2.4 设置环境变量237
8.2.5 初始化并检测OpenCL环境238
8.3 主机端Host程序设计239
8.3.1 建立Platform环境239
8.3.2 创建Program与Kernel242
8.3.3 Host与Kernel的交互243
8.3.4 OpenCL的内核执行246
8.3.5 Host端程序示例247
8.4 设备端Kernel程序设计流程248
8.4.1 Kernel编译248
8.4.2 功能验证253
8.4.3 静态分析253
8.4.4 动态分析255
第三部分 人工智能应用篇
第9章 人工智能简介259
9.1 FPGA在人工智能领域的独特优势259
9.1.1 确定性低延迟260
9.1.2 灵活可配置260
9.1.3 针对卷积神经网络的特殊优化261
9.2 人工智能的概念261
9.3 人工智能的发展史262
9.3.1 早期的兴起与低潮262
9.3.2 人工智能的诞生263
9.3.3 人工智能的“冬天”263
9.3.4 交学科的兴起263
9.3.5 云计算与大数据时代的来临2
9.4 人工智能的应用2
9.4.1 智能决策2
9.4.2 优路径规划2
9.4.3 智能计算系统265
9.5 人工智能的265
9.6 人工智能的分类265
9.6.1 弱人工智能266
9.6.2 强人工智能266
9.6.3 超人工智能266
9.7 人工智能的发展及其基础267
9.7.1 矩阵论267
9.7.2 应用统计268
9.7.3 回归分析与方差分析268
9.7.4 数值分析268
0章 深度学习269
10.1 深度学优势269
10.2 深度学概念271
10.3 神经网络的基本构成272
10.3.1 神经元的基本原理273
10.3.2 全连接神经网络274
10.3.3 卷积神经网络275
10.3.4 常见的卷积神经网络277
10.4 常见的深度学习数据集279
10.5 深度学应用挑战280
1章 基于英特尔FPGA进行深度学习推理282
11.1 监控282
11.2 视觉系统架构283
11.2.1 物理特征的捕捉283
11.2.2 预处理283
11.2.3 不错处理284
11.3 计算机视觉的常见任务285
11.3.1 图形图像分割286
11.3.2 对象检测286
11.3.3 对象分类287
11.3.4 面部识别287
11.3.5 其他任务288
11.4 计算机视觉的基础289
11.4.1 深度学习框架290
11.4.2 OpenCL291
11.4.3 OpenCV292
11.4.4 OpenVINO292
11.5 使用OpenVINO工具在英特尔FPGA上部署深度学习推理应用293
11.5.1 OpenVINO工具293
11.5.2 端到端机器学习295
11.5.3 OpenVINO安装295
11.5.4 模型优化器297
11.5.5 推理引擎302
后记313