基于FPGA的数字信号处理 第二版
作 者： 高亚军
出版时间： 2015
内容简介
本书围绕Xilinx新一代28nm工艺芯片7系列FPGA，结合Xilinx新一代开发工具Vivado以及针对算法开发的Vivado HLS和System Generator，讲解了数字信号处理中的经典算法在FPGA上的实现方法。第2版保持了第1版的主题――如何将理论算法转化为工程实现，新增了算法的Matlab代码描述；增加了部分算法的System Generator模型。 讲解了FPGA实现时的一些细节问题如复位、跨时钟域设计等。
目录
第 章 现场可编程门阵列技术分析 1
1．1 FPGA内部结构分析 1
1．1．1 FPGA在大规模集成电路中的定位 1
1．1．2 传统的FPGA内部结构分析 2
1．1．3 SoC FPGA内部结构分析 7
1．2 FPGA设计流程分析 9
1．2．1 传统的FPGA设计流程 9
1．2．2 SoC FPGA设计流程 13
1．3 FPGA调试方法分析 16
1．3．1 ILA使用方法 16
1．3．2 VIO使用方法 18
参考文献 19
第 章 跨越鸿沟：从算法到硬件实现 20
2．1 数字信号处理系统架构分析 20
2．2 数字信号处理系统设计方法 24
2．2．1 传统的RTL设计方法 24
2．2．2 基于模型的设计方法 27
2．2．3 高层次综合设计方法 30
2．2．4 三种设计方法的融合 32
2．3 FPGA设计性能描述指标 33
2．4 FPGA设计中的数据格式 36
2．4．1 浮点数基础知识 36
2．4．2 定点数基础知识 39
2．4．3 浮点数与定点数的比较 44
2．4．4 浮点数到定点数的转换 45
2．5 Xilinx开发工具对浮点数与定点数的支持 47
2．5．1 System Generator对浮点数与定点数的支持 47
2．5．2 Vivado HLS对浮点数与定点数的支持 51
参考文献 53
第 章 数字信号处理中的基本运算 54
3．1 加法运算 54
3．1．1 一位全加器 54
3．1．2 二进制加法原理 55
3．1．3 复数加法 58
3．1．4 加法树与加法链 59
3．2 累加运算 60
3．2．1 累加原理 60
3．2．2 顺序累加器 60
3．2．3 滑动累加器 61
3．3 乘法运算 63
3．3．1 二进制乘法原理 63
3．3．2 基于移位相加的乘法器 65
3．3．3 基于ROM的乘法器 67
3．3．4 与固定数相乘的乘法器（KCM） 73
3．3．5 复数乘法 76
3．4 除法运算 77
3．4．1 基于恢复余数（Restoring）算法的除法器 77
3．4．2 基于不恢复余数（Non-Restoring）算法的除法器 80
3．4．3 基于级数展开算法的除法器 84
3．4．4 基于Newton-Raphson算法的除法器 87
3．5 开方运算 89
3．5．1 基于不恢复余数算法的开方运算 89
3．5．2 基于非线性IIR滤波器算法的开方运算 95
3．5．3 复数求模 100
3．6 CORDIC算法 103
3．6．1 CORDIC算法之圆周系统及其数学应用 103
3．6．2 CORDIC算法之线性系统及其数学应用 113
3．6．3 CORDIC算法之双曲系统及其数学应用 116
3．6．4 统一的CORDIC算法形式 120