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本书涵盖了Vivado的四大主题：设计流程、时序约束、设计分析和Tcl脚本的使用，结合实例深入浅出地阐述了Vivado的使用方法，精心总结了Vivado在实际工程应用中的一些技巧和注意事项，既包含图形界面操作方式，也包含相应的Tcl命令。本书语言流畅，图文并茂。全书共包含405张图片、17个表格、172个Tcl脚本和39个HDL代码，同时，本书配有41个电子教学课件，为读者提供了直观而生动的资料。本书可供电子工程领域内的本科高年级学生和研究生学习参考，也可供FPGA工程师和自学者参考使用。

第1章  FPGA技术分析 / 1
1.1  FPGA内部结构分析 / 1
1.1.1  Xilinx 7系列FPGA内部结构分析 / 1
1.1.2  Xilinx UltraScale系列FPGA内部结构分析 / 18
1.2  FPGA设计流程分析 / 22
1.3  Vivado概述 / 25
1.3.1  Vivado下的FPGA设计流程 / 25
1.3.2  Vivado的两种工作模式 / 26
1.3.3  Vivado的5个特征 / 30
参考文献 / 31

第2章  设计综合 / 32
2.1  常用综合选项的设置 / 32
2.1.1  -flatten_hierarchy对综合结果的影响 / 32
2.1.2  -fsm_extraction对状态机编码方式的影响 / 35
2.1.3  -keep_equivalent_registers的含义 / 36
2.1.4  -resource_sharing对算术运算的影响 / 38
2.1.5  -control_set_opt_threshold对触发器控制集的影响 / 38
2.1.6  -no_lc对查找表资源的影响 / 40
2.1.7  -shreg_min_size对移位寄存器的影响 / 41
2.2  合理使用综合属性 / 43
2.2.1  async_reg在异步跨时钟域场合的应用 / 43
2.2.2  max_fanout对高扇出信号的影响 / 44
2.2.3  ram_style和rom_style对存储性能的影响 / 46
2.2.4  use_dsp48在实现加法运算时的作用 / 48
2.3  out-of-context（OOC）综合模式 / 50
2.3.1  Project模式下使用OOC / 50
2.3.2  Non-Project模式下使用OOC / 54
2.4  综合后的设计分析 / 54
2.4.1  时钟网络分析 / 54
2.4.2  跨时钟域路径分析 / 56
2.4.3  时序分析 / 60
2.4.4  资源利用率分析 / 72
2.4.5  扇出分析 / 73
2.4.6  触发器控制集分析 / 75
参考文献 / 75

第3章  设计实现 / 76
3.1  理解实现策略 / 76
3.1.1  Project模式下应用实现策略 / 76
3.1.2  Non-Project模式下应用实现策略 / 80
3.2  理解物理优化 / 81
3.3  增量实现 / 82
3.3.1  Project模式下应用增量实现 / 82
3.3.2  Non-Project模式下应用增量实现 / 87
3.4  实现后的设计分析 / 88
3.4.1  资源利用率分析 / 88
3.4.2  时序分析 / 88
3.5  生成配置文件 / 90
3.6  下载配置文件 / 93
参考文献 / 99

第4章  设计验证 / 100
4.1  行为级仿真 / 100
4.1.1  基于Vivado Simulator的行为级仿真 / 100
4.1.2  基于ModelSim/QuestaSim的行为级仿真 / 111
4.2  实现后的时序仿真 / 115
4.3  使用VLA（Vivado Logic Analyzer） / 118
4.3.1  使用ILA（Integrated Logic Analyzer） / 118
4.3.2  使用VIO（Virtual Input/Output） / 126
4.3.3  VLA中的数据分析 / 128
4.4  使用add_probe / 133
参考文献 / 134

第5章  IP的管理 / 135
5.1  定制IP / 135
5.1.1  在Vivado工程中定制IP / 135
5.1.2  在Manage IP中定制IP / 139
5.2  IP的两种生成文件形式：xci和xcix / 144
5.3  对IP的几个重要操作 / 148
5.3.1  IP的综合 / 148
5.3.2  IP的仿真 / 150
5.3.3  IP的更新 / 151
5.3.4  IP输出文件的编辑 / 155
5.4  IP的属性与状态 / 156
5.5  IP的约束 / 159
5.6  封装IP / 164
5.6.1  通过Vivado工程封装用户代码 / 164
5.6.2  通过指定目录封装用户代码 / 177
参考文献 / 178

第6章  约束的管理 / 179
6.1  基本时序理论 / 179
6.2  两类基本约束 / 180
6.2.1  时钟周期约束 / 180
6.2.2  引脚分配 / 201
6.3  两种时序例外 / 210
6.3.1  多周期路径约束 / 210
6.3.2  伪路径约束 / 214
6.4  从UCF到XDC / 217
6.4.1  UCF与XDC的基本对应关系 / 217
6.4.2  理解层次标识符在UCF和XDC中的区别 / 219
6.5  时序约束编辑辅助工具 / 220
6.5.1  时序约束编辑器 / 220
6.5.2  时序约束向导 / 223
6.6  关于约束文件 / 224
参考文献 / 226

第7章  Tcl在Vivado中的应用 / 227
7.1  Vivado对Tcl的支持 / 227
7.2  Vivado中Tcl命令的对象及属性 / 232
7.2.1  文件对象及属性 / 232
7.2.2  网表对象及属性 / 234
7.3  Tcl命令与网表视图的交互使用 / 241
7.4  典型应用 / 242
7.4.1  流程管理 / 242
7.4.2  定制报告 / 246
7.4.3  网表编辑 / 249
7.5  其他应用 / 253
参考文献 / 256

2012年，Xilinx推出了新一代开发工具Vivado，旨在应对芯片规模的显著提升和设计复杂度的大幅增加，助力下一代全可编程FPGA和SoC的设计与开发。换言之，从Xilinx基于28nm工艺的7系列FPGA开始，Vivado将成为FPGA工程师不可或缺的利器。同时，Vivado并非孤立的，围绕Vivado，Xilinx推出了高层次综合工具Vivado HLS，这样算法开发可以根据场合需求借助基于模型的System Generator或基于C/C++/System C的Vivado HLS来完成。
Vivado并非ISE（Xilinx前一代开发工具）的延续，而是一个全新的工具。与ISE相比，Vivado有太多显著的变化。例如，Vivado引入了以IP为核心的设计理念，无论是用户的HDL代码还是System Generator工程或Vivado HLS工程都可以封装为IP，从而增强了设计的可复用性和可维护性；Vivado融入了Tcl（Tool Command Language），在支持传统Tcl脚本的基础上还提供了大量的命令，进一步提升了Vivado的功能；Vivado采用了XDC（Xilinx Design Constraints）作为约束的描述，与UCF（User Constraints File）相比更为易用；Vivado贯穿了UltraFast设计方法学，引导用户尽可能地在设计初期发现潜在问题，从而大幅减少设计迭代周期。
为推广Vivado，Xilinx发布了大量的用户指南、在线视频教程等，但由于均为英文版本，不便于初学者学习、掌握。本书从读者的角度出发，围绕Vivado的这些显著特色，力求尽可能快地帮助读者掌握Vivado的精髓。全书共7章内容，其中第1章介绍了Xilinx 7系列和UltraScale系列FPGA的架构，旨在帮助读者建立硬件语言与FPGA内部逻辑单元的对应关系；第2章至第4章从设计综合、设计实现和设计验证三个层面结合实例介绍了Vivado的使用方法；第5章从工程应用的角度阐述了Vivado以IP为核心的设计理念；第6章介绍了如何利用XDC描述约束，包括时序约束和物理约束；第7章列举了Tcl在Vivado中的一些应用案例。此外，作者还精心总结了一些设计技巧和注意事项，加速读者对Vivado的理解。
本书所用版本为Vivado 2016.2，绝大部分案例为Vivado自带的例子工程，这在书中都有明确说明，其他案例都以HDL代码形式给出。本书所阐述的内容对于Vivado的其他版本也是适用的，但操作界面可能会有一些变化。
本书配有41个电子教学课件，为读者提供了直观而生动的资料。下载地址：http://yydz.phei.com.cn/aspcms/down/2016-10-9/330.html，或者扫描二维码直接下载。
本书适用于电子工程领域内的本科高年级学生和研究生，以及FPGA工程师和自学者。如果您在阅读过程中发现任何错误或对再版有任何建议，请发送邮件至LaurenGao@126. com。

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Xilinx战略应用高级工程师，拥有多年利用Xilinx FPGA实现数字信号处理算法的经验，对Xilinx FPGA的架构、开发工具Vivado和设计理念有深入理解。2012年发布网络视频课程《Vivado入门与提高》、2015年出版《基于FPGA的数字信号处理（第2版）》一书，均获得网友和读者的广泛认可和好评。

（1）内容翔实全面：涵盖Vivado所有基本功能__eol__（2）讲解深入浅出：结合大量案例，帮助读者加强对基本概念的理解__eol__（3）描述图文并茂：给出具体操作步骤，易于快速动手实践

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