高性能FPGA系统

第1章 FPGA设计流程概述

1.1 FPGA设计流程

1.1.1 需求定义阶段

1.1.2 结构设计阶段

1.1.3 实现阶段

1.1.4 验证阶段

1.2 基于FPGA的SoPC设计方法

1.2.1 基于FPGA的典型SoPC开发流程

1.2.2 SoPC的开发环境

第2章 FPGA时序参数与时序路径

2.1 时序参数定义与分析

2.1.1 时序电路的基本单元

2.1.2 时序电路的时间参数

2.1.3 同步设计

2.1.4 时钟设计

2.1.5 毛刺消除

2.1.6 稳态和亚稳态

2.1.7 流水线与并行处理

2.1.8 路径与路径延迟

2.2 时钟偏斜的概念及影响

2.2.1 负时钟偏斜

2.2.2 正时钟偏斜

2.2.3 采用时钟分布技术降低时钟偏斜

2.2.4 时钟偏斜的时序分析

2.3 时钟抖动的概念及影响

2.3.1 时钟抖动的概念与产生机理

2.3.2 时钟抖动与相位噪声

2.3.3 时钟抖动对模数转换器性能的影响

2.3.4 降低时钟抖动的方法

2.4 时序路径的分类

2.4.1 Clock-to-Setup路径

2.4.2 Clock-to-Pad路径

2.4.3 Clock Input路径

2.4.4 Pad-to-Setup路径

2.4.5 Setup-to-Clock-at-the-Pad路径

2.4.6 Clock-Pad-to-Output-Pad路径

2.4.7 Pad-to-Pad路径

第3章 FPGA时序约束设计

3.1 时序约束前的设计要点

3.1.1 理解目标器件的结构和资源

3.1.2 理解目标器件的时钟资源

3.1.3 准确定义性能要求

3.1.4 正确使用综合工具及其控制属性

3.1.5 正确使用实现工具及其控制属性

3.1.6 评估关键路径

3.1.7 使用Smart Guide保存设计结果

3.2 时序约束语法规则

3.2.1 FROM-THRU-TO约束

3.2.2 PERIOD约束

3.2.3 TIMESPEC约束

3.2.4 TNM约束

3.2.5 TNM_NET约束

3.2.6 TPSYNC约束

3.2.7 TPTHRU约束

3.2.8 TSidentifier约束

3.2.9 0FFSETIN约束

3.2.10 0FFSETOUT约束

3.2.11 TIG约束

3.3 时序约束分组

3.3.1 分组约束

3.3.2 使用TNM/TNM_NET属性建立用户定义时序分组

3.3.3 约束优先级

3.4 时序约束方法

3.4.1 输入路径时序约束方法

3.4.2 寄存器到寄存器的时序约束方法

3.4.3 输出路径时序约束方法

3.4.4 时序例外

3.4.5 DLL/DCM/PLL/BUFR/PMCD元件的时序约束

第4章 FPGA时序约束分析

4.1 时序约束分析概述

4.2 PERIOD约束时序分析

4.2.1 PERIOD约束时序分析概述

4.2.2 PERIOD约束时序分析

4.3 FROM:TO约束时序分析

4.3.1 FROM:TO约束时序分析概述

4.3.2 FROM：TO约束时序分析规范

4.4 0FFSET约束时序分析

4.4.1 0FFSET约束时序分析概述

4.4.2 0FFSETIN约束时序分析

4.4.3 0FFSETOUT约束时序分析

4.5 时钟偏斜分析

4.6 时钟不确定度分析

4.7 改善性能的时序约束设计方法

4.8 利用时序分析器分析时序约束

4.8.1 Timing Analyzer概述

4.8.2 输入偏移约束时序分析

4.8.3 创建和浏览时序分析报告

4.8.4 同步元件时序分析

4.8.5 输出时序分析

4.8.6 时序例外约束分析

4.8.7 不受约束路径分析

4.8.8 交叉探查分析

……

第5章 FPGA时序收敛流程

第6章 面向时序性能的Spartan -3FPGA综合技术

第7章 面向时序性能的Virtex - 5/6FPGA综合技术

《高性能FPGA系统：时序设计与分析》全面系统地讨论了高性能FPCA时序设计、分析的基本原理与实现方法。全书共分7章：第1章以Xilinx FPGA为例，对FPCA的设计流程进行了概述；第2章对FPGA时序参数定义、流水线与并行处理设计技术、时序路径分类、时钟的非理想性（时钟偏斜与时钟抖动）等进行了探讨；第3章主要讨论了FPCA时序约束设计要点，包括Xilinx FPCA时序约束语法规则、时序约束分组方法以及不同路径的时序约束方法等；第4章介绍了FP-CA时序约束分析的原理和方法，主要包括周期约束分析、偏移约束分析、时钟偏斜和时钟不确定性分析，此外还介绍了时序分析器Timing Analyzer的基本使用方法；第5章介绍了FPGA时序收敛的流程，分析了代码风格以及逻辑综合优化对时序收敛的影响，指出了有助于提高FPGA性能的设计方法；第6章和第7章分别以XilinxSpartan-3与Virtex-5/6系列FPCA为例，对面向时序性能的FPCA逻辑综合技术进行了深入的探讨。全书条理清晰，内容先进，讲解透彻，便于自学。
　　《高性能FPGA系统：时序设计与分析》可作为信息与通信工程、电子科学与技术、计算机科学与技术、控制科学与工程或相关专业的高年级本科生和研究生的教材，同时也是从事FPGA技术研究与微电子技术研究、生产及应用的工程技术人员的重要参考书。另外，对于其他专业想了解高性能FPGA时序设计与分析的工程技术人员，也是一本很有价值的参考书。