FPGA prakticky

Tato publikace zaplňuje mezeru na českém knižním trhu - je věnována praktickým aspektům návrhu číslicových systémů. Spíše, než popisu jazyka VHDL používaného běžně pro návrh a teorii implementace logické funkce, se zabývá skutečnou obvodovou realizací, správným použitím návrhového software, upozorňuje na možné pasti a potenciální problémy, se kterými se při návrhu obvodů potýkají začátečníci i pokročilejší návrháři a dále rozebírá v české literatuře jen velmi okrajově diskutovaná témata, jejichž znalost je však klíčová pro správný návrh číslicového systému. K jednotlivým konceptům a informacím jsou k dispozici ukázkové příklady návrhu obvodů a cvičení umožňující snažší pochopení. Většina prezentovaných informací a postupů je aplikovatelná i při návrhu zákaznických integrovaných obvodů. Kniha pokrývá následující témata:

* První celek se zabývá základními postupy při návrhu obvodů, zmiňuje moderní programové vybavení a detailně rozebírá jednotlivé kroky při jeho použití.
* Další část knihy popisuje programovatelná hradlová pole, jejich architektury, vlastnosti a shrnuje kriteria pro výběr vhodného obvodu pro konkrétní aplikaci.
* Třetí část kráce shrnuje základní konstrukce jazyka VHDL použitelné pro návrh číslicových obvodů.
* Čtvrý celek je zaměřený na systémový návrh obvodu, předkládá základní pravidla pro implementaci větších logických systémů a shrnuje a vysvětluje dobré návrhové praktiky.
* Další kapitola kapitola "Aritmetické operátory a složitější funkce" a na ni navazující celky "Datové cesty" a "Obvody pro číslicové zpracování signálů" předkládají možnosti implementace obecných funkcí a jak základních, tak speciálních aritmetických operací.
* Šestá kapitola "Stavové automaty" je věnována méně známým aspektům návrhu logických struktur pro implementaci stavových automatů.
* Sedmý celek "Paměti" shrnuje základní techniky a možnosti implementace zmíněných struktur na programovatelných hradlových polích.
* Předposlední část "Hodiny, reset a asynchronní signály" detailně rozebírá správnou práci s hodinovými signály, implementaci asynchronního resetovacího signálu a často opomíjenou nicméně pro praxi velmi důležitou problematiku práce s asynchronními signály.
* Konečně osmá část shrnuje základní rozdíly mezi návrhem FPGA obvodů a zákaznických integrovaných obvodů spolu s náměty pro další studium.

Publikace je určena jak pro studenty středních odborných a vysokých škol, tak i pro pedagogy a odborníky z praxe. Svým zaměřením a použitými příklady návrhů je vhodná i pro domácí kutily a bastlíře, kteří by rádi ve svých konstrukcích použili programovatelná hradlová pole, ale nemají dostatek informací o praktických aspektech a moderních technikách návrhu číslicových obvodů.

Stručný obsah

1. Návrh číslicového obvodu
2. Programovatelná hradlová pole
3. Použití jazyka VHDL pro návrh číslicových obvodů
4. Systémový návrh
5. Aritmetické operátory a složitější funkce
6. Datové cesty
7. Obvody pro číslicové zpracování signálů
8. Stavové automaty
9. Paměti
10. Hodiny, reset a asynchronní signály
11. Poznámky na závěr