前言


在中国FPGA市场中，早已形成Xilinx（现已被AMD公司收购）和Altera（现已被Intel公司收购）主导的局面，两者市场占比高达52%和28%，从技术到知识产权等方面，国内企业生产的FPGA厂商都面临着不小的挑战。正如一位专业人士表示：“国内企业生产的FPGA目前仍处于起步阶段，企业在判断FPGA器件性能时，重点不在于看FPGA器件有多少LUT（查找表），这种硬件堆砌的模板设计难度并不大，配套的EDA软件和相应的IP才是选择FPGA性能的重要参数。如LUT可以达到多少利用率，时钟网络能否很好地适配，器件对应的IP是否稳定，兼容性如何，等等，这些方面才是国内企业的FPGA需要提升的重点。”
紫光同创公司的产品拥有独立自主、完整可控的产业链。在通信、工业和消费等领域的FPGA、CPLD芯片实现了量产发货，并且与多家行业内的知名企业建立了合作关系，包括推出ARM CortexM1软核解决方案、专业的低成本评估和学习开发板卡套件、针对各垂直领域的IP解决方案等。同时，紫光同创也在积极推动与新兴市场，比如人工智能和数据中心加速器等领域的专业方案商的战略合作，推进大学计划培育国内企业的FPGA开发生态，扩展与高校的产学研合作模式，与客户和合作伙伴携手推动基于国内企业FPGA方案的创新，并逐步得到国内FPGA应用生态的认可。
在挑战中寻求机遇，在封锁中突破重围。国内企业的FPGA想要立足，必须搭建完整的生态系统，其中EDA软件、丰富的IP库、材料、设备等缺一不可。只有建设完善的生态系统，才能灵活应对不同的应用场景和市场环境。
本书以紫光同创公司的FPGA为例，全面系统地讲述了基于可编程逻辑器件的设计方法。本书讲解了大量的典型实例，便于读者理解和演练。
【本书特色】
（1） 提供大量源代码，学习效果好。本书分享了大量的程序源代码并附有详细的注解，有助于读者的理解，提高学习效率。这些源代码可以在配套资源中下载。


视频讲解


（2） 内容全面，由浅入深。本书从FPGA技术的基础开始讲解，如语法、仿真、IP介绍等，然后逐步深入到大量的设计实例，最后深入到CortexM1软核处理器的高级开发技术及应用。内容由易到难，讲解由浅入深，循序渐进。
（3） 实例丰富，源于工程。本书从应用的角度出发，通过大量的工程实例，帮助读者更好地理解各种概念和开发技术，体验实际编程，迅速提高开发水平。

【本书内容及结构】
第1~6章为FPGA基础知识，主要内容包括Pango Design Suite 软件的基础知识和使用方法、Verilog语言的基础知识、使用Verilog语言描述基本逻辑电路的方法、简单实验、ModelSim仿真以及国内企业自主IP介绍。
第7~9章为FPGA实例开发，由基础实验、进阶实验及综合实验组成，主要内容包括串口、HDMI显示、DDR读写、ADC采集、摄像头采集显示、数码相框、千兆以太网通信、光纤通信、简易逻辑分析仪设计、摄像头采集传输显示系统设计，设计实例由浅入深，便于读者学习。
第10章为FPGA软核应用开发，主要内容包括CortexM1软核处理器的基础知识、基于Pango CortexM1软核的程序设计、基于Keil5的CortexM1应用工程设计以及串口、中断、I2C、SPI及数据采集等设计实例。
【配套资源】
 程序代码、原理图、开发软件及驱动、用户手册等，扫描下方二维码或者到清华大学出版社官方网站本书页面下载。


资源下载


 微课视频（600分钟，40集），扫描正文中各章节相应位置的二维码观看。
本书能够顺利出版要感谢FPGA厂家紫光同创公司给予的关心和大力支持；感谢徐志武、刘东辉等同志在此书上付出的努力；感谢编辑部同志默默无闻的工作，他们均提出了宝贵的意见和建议，在此表示衷心的感谢！
由于编者水平有限，时间比较仓促，书中难免有错误和疏漏之处，恳请读者指正。
编者
2022年6月于上海