浅谈FPGA学习

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fpga心得体会

fpga心得体会

fpga心得体会FPGA(Field Programmable Gate Array)是一种可编程逻辑设备,它具有强大的逻辑处理能力和灵活的可编程性,使得它在硬件设计领域得到广泛应用。

我在学习和使用FPGA的过程中收获了很多,下面就来分享一些我对FPGA的心得体会。

首先,FPGA具有极高的逻辑密度和计算性能,能够满足复杂的硬件设计需求。

相比于传统的固定功能芯片,FPGA具备了逻辑电路可编程的特性,使得它能够灵活地适应多种应用场景。

在我的项目中,我需要设计一个支持多种协议通信的嵌入式系统,而FPGA正是满足了这个需求。

通过在FPGA上编写逻辑代码,我成功实现了多个协议的处理和控制,大大提高了系统的灵活性和扩展性。

其次,FPGA具备了高度并行处理的能力,可以同时运行多个任务。

相比于单纯的软件实现,FPGA可以通过在不同的逻辑区域实现不同的功能模块,从而实现并行处理。

这对于需要高性能计算的应用非常有优势,如图像处理、音视频编码等。

在我的项目中,我利用了FPGA的并行处理能力,成功实现了一个高性能的图像处理算法,大大提高了系统的处理速度和效率。

第三,FPGA具备了较高的灵活性和可重构性,可以随时对逻辑进行修改和优化。

在硬件设计过程中,往往需要多次迭代和优化,而FPGA的可重构性使得这一过程变得更加高效。

通过修改逻辑代码和重新编程,我可以快速对设计进行调整和优化,并实时验证效果,减少了开发周期和成本。

另外,FPGA支持硬件和软件的协同设计,可以实现更灵活的系统架构。

在我的项目中,我采用了硬件和软件的结合,通过在FPGA上实现一些关键模块并通过软件控制,使系统具备了更高的通用性和扩展性。

FPGA还可以与其他处理器、外设等硬件组件进行连接,形成完整的系统。

这种协同设计方式使得我能够更好地解决具体的问题,并满足系统的要求。

最后,我发现学习和使用FPGA需要具备一定的硬件和软件知识,例如数字逻辑设计、Verilog/VHDL语言等。

fpga课程心得体会

fpga课程心得体会

fpga课程心得体会在进行FPGA课程学习的过程中,我不仅仅是学到了课堂上的知识,更重要的是获得了宝贵的心得体会。

通过这门课程,我深刻认识到了FPGA技术的重要性和应用广泛性,同时也明白了学习这门课程的困难和挑战。

在下面的文章中,我将分享我的FPGA课程心得体会。

一、FPGA技术的重要性FPGA是可编程逻辑器件,它具有灵活性、可重构性和高度并行性的特点。

在当今数字电子领域,FPGA被广泛应用于各种领域,如通信、医疗、军事等。

学习FPGA课程让我深刻认识到了FPGA技术对于解决实际问题的重要性。

二、FPGA课程的学习过程在学习FPGA课程的过程中,我首先学习了FPGA的基础知识,包括FPGA器件、FPGA实现原理以及FPGA的编程语言。

这些基础知识为后续的学习打下了坚实的基础。

接着,我学习了FPGA的开发工具,掌握了Vivado、Quartus等软件的使用方法。

这些开发工具提供了强大的设计和仿真功能,使得我们能够更加方便地进行FPGA设计和实现。

在学习过程中,我还进行了一系列的实验和项目实践。

通过这些实践,我深入理解了FPGA的原理和设计方法。

我在实验中遇到了很多问题和挑战,但通过努力和团队合作,我逐渐解决了这些问题,并获得了实际操作的经验。

三、挑战与收获学习FPGA课程并不是一件容易的事情,它需要我们具备扎实的电子学、数字逻辑和计算机编程知识。

在学习过程中,我遇到了许多困难和挑战,但正是这些困难和挑战让我得到了更多的成长和收获。

首先,FPGA课程对于电子学和数字逻辑的要求较高,需要我们具备良好的数学和逻辑思维能力。

在学习过程中,我不断加强了自己的学习方法和思维能力,提高了自己的解决问题的能力。

其次,FPGA课程还需要我们具备一定的计算机编程能力,熟练掌握Verilog或VHDL等编程语言。

在学习过程中,我通过编写代码、调试程序来实现各种功能,不断提高了自己的编程能力。

最后,FPGA课程的学习还需要我们具备团队合作和沟通能力。

fpga学习心得体会

fpga学习心得体会

fpga学习心得体会首先,所谓的并行思想就是,几个工作模块在同一个时钟的作用下动作,并且模块之间也有相互的联系,但彼此不影响,共同完成一项工程。

在FPGA中的延时和之前单片机中的延时,有异曲同工之妙,但两者之间却有着各自独特的韵味,首先,在fpga中,因为每个时钟脉冲都是有所记录的,并且会作用到每一个工作模块,每来一个脉冲整个电路就会跟着进行一次同步动作,因此很容易就可以控制某个动作的完成时间,比如之前做过的一个键盘,用到的扫描就是如此,设置好一个计数模块,计算好所需的时间,当一切都设置完后,在工作时,就可以很容易的实现精确延时,因为计数模块和键盘扫描模块是同时开始同时计脉冲数的,要想从第一排扫描进入第二排扫描就必须等待脉冲计数完毕,在这期间扫描模块就会不停地扫描第一行,第二排也是如此,这样每一次的扫描时间都是确定的,不仅实现延时,而且更加精确,而且也不会影响整个电路的运行时间。

而在单片机中实现延时,由于是串行思想,所以,延时就是多条空指令的累加,提前计算好运行一条空指令所需的时间,最后得出要想实现延时所需的指令条数,以实现延时的目的,这样的延时,在对整个程序时间要求不高的地方用起来很方便,而且执行性很高,但是这样的延时有一个最大的弊端,就是很浪费资源,因为在延时的这段时间里,什么都不能干,仅仅是执行一些空语句,一次在一些对整个系统工作时间要求很高的地方以及对资源要求充分利用的地方,更多的会去选择用并行。

还有就是通过之前与学长们的交流,改正了我之前的一个想法,把完成计划放在首位,但其实不然,在这个假期里,安排的那么多学习任务,其目的就是为了让我们更加熟练的应用EDA开发软件,以及通过对许多模块的上机操作,更加深入的了解FPGA的编写思想,比如,FPGA的并行思想、它的逻辑设计思想、它的逻辑硬件思想、能够深深地体会到现在用verilogHDL所编的不是像之前单片机中的程序,而是在用语言描述一个庞大的硬件电路,并通过这些电路来解决逻辑问题,实现逻辑思想。

FPGA学习步骤

FPGA学习步骤

FPGA学习步骤FPGA(Field Programmable Gate Array)是一种可编程的数字逻辑设备,具有强大的计算能力和灵活性。

学习FPGA涉及多个方面的知识和技能,以下是一个学习FPGA的步骤。

1.学习数字电路基础知识:学习数字逻辑、组合逻辑、时序逻辑、时钟域等基础知识。

了解逻辑门、多路选择器、编码器、解码器等基础组件的工作原理和常见应用。

2. 学习HDL语言:FPGA设计通常使用硬件描述语言(HDL)进行,如VHDL或Verilog。

学习HDL语言的基本语法、数据类型、运算符以及模块化设计方法。

掌握HDL语言的基本语法和常用语句,能够编写简单的模块。

同时,了解设计模块之间的连接和通信方式。

3. 熟悉开发工具:选择一款FPGA开发工具,如Xilinx ISE、Altera Quartus等,并熟悉其使用方法。

掌握工具的安装、项目的创建、仿真、烧写等基本操作。

了解工具中提供的IP核和库函数,以及如何使用这些资源来简化设计过程。

4.学习FPGA体系结构:了解FPGA的基本组成元件和工作原理,包括可编程逻辑单元(PLU)、片上存储器(BRAM)和片上时钟管理等。

熟悉FPGA的时序特性和时钟域设计方法,掌握时钟驱动设计的原则和技巧。

5.设计简单的数字逻辑电路:从简单的数字逻辑电路开始,如全加器、加法器、乘法器等。

通过HDL语言编写这些电路的设计和仿真测试,然后在FPGA上实现并验证电路功能。

通过不断实践,加深对数字逻辑电路设计和FPGA实现的理解。

6.学习FPGA高级应用:掌握FPGA高级应用的设计方法,如时序逻辑设计、状态机设计、数据通路设计等。

了解时分复用(TDM)、频分复用(FDM)、空分复用(SDM)等常用数据传输方式的原理。

学习高级FPGA设计技术,如流水线设计、多周期设计、并行设计等。

7.学习FPGA外设接口:了解FPGA的外设接口标准,如UART、SPI、I2C、PCIe等,以及各种外设的工作原理和接口电路设计。

FPGA学习总结

FPGA学习总结

FPGA学习总结FPGA(现场可编程门阵列)是一种数字电路开发和实现的工具,它提供了一种灵活的方式来设计和实现各种数字电路。

在我的FPGA学习过程中,我经历了以下几个方面的学习和实践:1.FPGA基础知识:在学习FPGA之前,我首先了解了FPGA的基本概念和原理。

我学习了FPGA的架构、时序和时钟设计、数字电路设计和综合等方面的知识。

这些基础知识为我深入学习和实践FPGA打下了坚实的基础。

2. FPGA开发工具的使用:我使用了常见的FPGA开发工具,如Vivado和Quartus。

这些工具提供了一种直观而强大的方式来设计和实现FPGA。

我学习了如何创建项目、添加模块、定义信号、综合和布局布线等操作。

通过不断的实践和尝试,我逐渐掌握了这些工具的使用。

3. Verilog和VHDL的学习:Verilog和VHDL是FPGA开发中常用的硬件描述语言。

通过学习这两种语言,我能够使用它们来描述和设计各种数字电路。

我掌握了如何使用这些语言来描述寄存器、组合逻辑、状态机等部件,并能够将它们综合成FPGA可实现的电路。

4.FPGA的应用实践:在学习了FPGA的基础知识和工具使用之后,我开始进行一些实际的应用实践。

我使用FPGA设计和实现了一些简单的电路,如计数器、加法器、乘法器等。

通过实践,我加深了对FPGA的理解,并增强了自己的设计和调试能力。

5.FPGA高级特性的学习:除了基础知识和工具使用外,我还学习了一些FPGA的高级特性,如时序分析、时钟域划分、并行数据传输和高速串行数据传输等。

这些特性在设计和实现一些高性能和复杂的电路时非常重要,我通过学习和实践,学会了如何正确地使用这些特性。

总结起来,FPGA学习是一个既有理论基础又注重实践和应用的过程。

通过学习FPGA,我更好地理解了数字电路的原理和设计,增强了自己的工程能力。

我学会了使用FPGA开发工具,掌握了Verilog和VHDL等硬件描述语言,实践了FPGA的设计和实现,并学习了一些高级特性。

如何入门FPGA

如何入门FPGA

如何入门FPGAFPGA(Field-Programmable Gate Array)是一种可编程逻辑器件,可以按需编程、配置和重构。

学习和掌握FPGA技术对于想要从事数字电路设计、嵌入式系统开发、通信系统设计等领域的人来说非常有价值。

以下是如何入门FPGA的步骤和建议。

1.学习数字电路基础知识:在学习FPGA之前,了解数字电路的基础知识将非常有帮助。

理解基本的逻辑门(与门、或门、非门等)和组合逻辑电路、时序逻辑电路的概念和工作原理。

可以通过读书、参加相关的课程或在线学习平台来学习这些基础知识。

2. 了解FPGA的工作原理:FPGA是由大量的可编程逻辑单元(Look-up Tables,LUTs)和触发器(Flip-Flops,FFs)组成的。

学习FPGA的基本结构和原理,涉及到配置位文件(Configuration Bitstream)的生成和加载,以及时钟、信号输入输出等方面的知识。

4. 学习HDL编程语言:FPGA编程使用的主要是硬件描述语言(Hardware Description Language,HDL),如VHDL(VHSIC Hardware Description Language)和Verilog。

选择其中一种HDL语言进行学习,并通过编写一些简单的逻辑电路代码来熟悉语法和使用方式。

6.实践项目:通过动手实践一些简单的项目,如实现基本的逻辑电路或时序电路,来巩固所学的知识。

可以在官方的开发工具中找到一些示例项目,并根据自己的兴趣和学习目标来选择适合自己的项目。

7.参加培训或课程:如果有条件的话,参加FPGA相关的培训或课程可以帮助深入理解FPGA的概念和应用。

有些在线学习平台也提供了一些免费或付费的FPGA课程,可以根据自己的需要选择适合自己的课程。

8.参考资料和社区支持:在学习FPGA的过程中,参考相关的书籍、教程、文档和网上资料很重要。

此外,加入FPGA相关的技术论坛或社区,与其他的FPGA爱好者和专业人士交流和分享经验,可以帮助解决问题和扩展自己的知识。

FPGA的基本原理(详细+入门)

FPGA的基本原理(详细+入门)
十、 FPGA的集成度
门阵等效门:一个门阵等效门定义为一个两输入端的“与非”门。 系统门:是芯片上门的总数,是厂家指定给器件的一个门数。
十一、FPGA的封装
1、引脚数:FPGA芯片总的引脚数。 2、用户I/O数:指除了电源引脚、特殊功能引脚外的引脚,这些引脚可根据用户的需要进行配置。 3、 I/O驱动电流:8mA 或10mA。 4、时钟网络数:FPGA芯片可能包含1个、2个或4个时钟网络。 5、封装:PLCC,PQFP,CPGA等封装形式。 6、工作温度范围:FPGA芯片一般有商用、工业用及军用等不同的工作温度范围。 7、工作环境:一般分普通工作环境和航天工作环境。
ACT1模块是如何实现三输入与门的?
2、查表型FPGA结构 两输入与门: 4 X 1 RAM 表:
A
B
C
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
1
A1
A0
(二)、 什么是FPGA? FPGA是英语(Field programmable Gate Array)的缩写,即现场可编程门阵。它的结构类似于掩膜可编程门阵(MPGA),由可编程逻辑功能块和可编程I/O模块排成阵列组成,并由可编程的内部连线连接这些逻辑功能块和I/O模块来实现不同的设计。 1、FPGA与MPGA的区别: MPGA利用集成电路制造过程进行编程来形成金属互连,而FPGA利用可编程的电子开关实现逻辑功能和互连。 2、FPGA与CPLD的区别: 1) 结构不同:FPGA是由可编程的逻辑模块、可编程的分段互连线和I/O模块组成,而CPLD是由逻辑阵列块、可编程连线阵列和I/O模块组成。 2) CPLD延时可预测(Predictable),FPGA的延时与布局布线情况有关。 3) CPLD 组合逻辑多而触发器较少,而FPGA触发器多。

fpga课程心得体会

fpga课程心得体会

fpga课程心得体会导言FPGA(Field-Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)是一种重要的数字电路设计和嵌入式系统开发工具,它具有灵活性高、性能好、可重新配置等特点,被广泛应用于各种领域。

在参加FPGA课程的学习过程中,我收获了许多知识和经验,并对FPGA的应用和发展有了更深入的了解。

在本文中,我将分享我在FPGA课程中的心得体会,并探讨FPGA的优势与前景。

一、FPGA的基本原理和特点FPGA,作为一种现场可编程器件,具有以下几个基本特点:1. 灵活性高:FPGA可以根据需求进行现场编程,实现不同的逻辑功能。

通过编程语言,我们可以控制FPGA中的门阵列、开关和触发器,从而实现我们所需要的电路功能。

2. 性能优良:由于FPGA的硬件实现,其性能通常优于软件实现。

通过FPGA的并行计算能力,我们可以有效地提高电路的运行速度和效率。

3. 可重新配置性:与ASIC(专用集成电路)相比,FPGA具有可重用、可重构的特点。

在设计中,我们可以多次重复使用FPGA,避免了重复设计的时间和成本。

4. 开发周期短:由于FPGA的可编程性,我们可以快速地进行电路设计和验证。

这大大缩短了开发周期,提高了产品的上市速度。

通过学习FPGA的基本原理和特点,我深刻认识到了它在数字电路设计和嵌入式系统开发中的重要性和价值。

二、FPGA在数字电路设计中的应用1. 逻辑电路设计:FPGA可以实现各种逻辑门和组合逻辑电路的设计。

通过使用FPGA进行逻辑电路设计,我们可以最大程度地提高电路的运算速度和准确性。

2. 时序电路设计:FPGA不仅可以实现逻辑电路的设计,还可以用于时序电路的设计。

通过使用FPGA的触发器和计数器等功能模块,我们可以方便地进行时序电路的建模和验证。

3. 通信电路设计:FPGA在通信电路设计中也有广泛的应用。

例如,我们可以使用FPGA实现数字信号处理(DSP)算法,用于音频和视频信号的处理和传输。

FPGA学习步骤

FPGA学习步骤

FPGA学习步骤FPGA(Field-Programmable Gate Array)是可编程逻辑器件的一种,它具有高度可编程性和灵活性,被广泛应用于数字电路设计和嵌入式系统开发。

学习FPGA可以使我们了解数字电路的原理和设计方法,并能够利用FPGA开发和优化各种应用。

下面是一个FPGA学习的步骤,帮助你逐步了解FPGA的原理和应用。

步骤1:掌握数字电路基础知识FPGA是用于设计数字电路的器件,因此首先需要掌握数字电路的基础知识。

学习数字电路的基本逻辑门、布尔代数和组合逻辑电路等概念,理解时序电路、存储器和状态机等高级概念。

步骤2:了解FPGA的原理和架构学习FPGA的原理和架构有助于理解FPGA是如何实现数字电路的。

学习FPGA的片上资源,如查找表、触发器和运算器等,以及FPGA的内部连接结构。

还可以探索FPGA的编程方式,包括寄存器传输级综合(RTL)和硬件描述语言(HDL)等。

步骤3:学习硬件描述语言(HDL)硬件描述语言是FPGA设计的基础,通常使用的HDL是Verilog和VHDL。

学习HDL的语法和基本结构,并掌握如何使用HDL描述数字电路。

可以通过书籍、在线教程和实践项目等方式学习HDL。

步骤4:使用FPGA开发工具步骤5:完成简单的FPGA设计项目开始进行一些简单的FPGA设计项目,如实现基本的逻辑门、组合逻辑电路和时序电路等。

通过这些项目,学会如何使用HDL描述和实现数字电路,如何利用FPGA的资源和工具进行设计和优化。

步骤6:进阶学习FPGA应用进一步学习FPGA的应用,例如数字信号处理(DSP)、图像处理、通信系统和嵌入式系统等。

根据自己的兴趣和需求选择相应的应用领域,并实践相关项目。

学习如何使用FPGA实现更复杂的功能和算法,并了解相应的设计方法和技术。

步骤7:参加竞赛或项目参加FPGA设计竞赛或实际项目有助于提升自己的FPGA设计能力。

通过参赛或项目,可以锻炼自己的团队合作能力和解决问题的能力,并将学到的知识应用到实际应用中。

学习FPGA的几点心得五篇

学习FPGA的几点心得五篇

学习FPGA的几点心得五篇第一篇:学习FPGA的几点心得1、首先要明白的是软件设计和逻辑设计的不同,并理解什么是硬件意识。

软件代码的执行是一个顺序的过程,编绎以后的机器码放在存储器里,等着CPU一条一条的取指并执行;因此软件设计中经常会带有顺序处理的思维。

而逻辑设计则不同,我们设计的是数字电路,它是由很多很多的与非门及D触发器构成的,上电之后所有与非门和D触发器都同时工作,不会因为A触发器的代码描述在B触发器之前A触发器就是先工作,事实上,RTL级代码的代码先后顺序在综合成网表文件后这种顺序就消失了,取代的是基本逻辑电路之间的互联关系描述;因此逻辑设计需要的是一种并发的思维,我们也需要用并发的思维去考虑电路的设计。

当然,我们设计的电路功能一般都有先后顺序的关系,如果这种顺序不能通过代码的先后顺序来实现,那么要怎么完成这一功能呢?在逻辑设计中,我们所说的先后顺序都是基于时间轴来实现:它的承载体就是时序逻辑,也就是那些触发器。

2、其次就是要熟悉基本电路的设计。

基本的电路不是很多,也就是D触发器、计数器、移位寄存器、状态机、多路选择器、译码器等几种,所有复杂的电路都可由这些基本的电路构成。

高手水平高的体现并不是他能写出一些很奇特的电路,相反,水平高是体现在他们总能将复杂的电路用这些很朴素的基本电路去描述。

甚至,你会发现他们的代码基本上是由if...else、case这些语句构成的,朴素的让你觉得奇怪。

初学者在入门的时候,对于基本电路的设计应该固定化、标准化,每种电路该用什么样的代码描述,应该要固定、统一,尽量少一些花哨的东西。

说来这里我举个例子。

以前有几个朋友因为仿真有问题请我帮忙找问题。

他们的代码写的很乱,出现了很多种稀奇古怪的电路,一看头都大了,只好建议他们按照标准的电路重新写下代码。

结果过了半天,他们就和我说问题不见了。

所以,高手们喜欢用简单的代码是有道理的,电路的标准化和规范化可以减少许多稀奇古怪的问题,问题少了他们也就能在别人加班的时候回家多睡回觉,呵呵。

学FPGA感想(五篇材料)

学FPGA感想(五篇材料)

学FPGA感想(五篇材料)第一篇:学FPGA感想回想起自己学FPGA,已经有一段时间了,从开始的茫然,到后来的疯狂看书,调电路,练习各种FPGA实例,到最后能独立完成项目,一路走来,感受颇多,拿出来和大家分享,顺便介绍下自己的一点经验所得,希望对初学者有所帮助。

废话不说了,下面进入正题,学习FPGA我主要经历了这么几个阶段:①、VHDL和Verilog语言的学习,熟悉VHDL和Verilog语言的各种语法。

②、FPGA的学习,熟悉QuartusII软件的各种功能,各种逻辑算法设计,接口模块(RS232,LCD,VGA,SPI,I2c,AD,DA等)的设计,时序分析,硬件优化等,大家可以先从简单的做起,复杂的电路一定要把芯片资料读懂,上面的时序分析一定要看明白,然后才能设计正确驱动。

③、NiosII的学习,熟悉NiosII的开发流程,熟悉开发软件(SOPC,NiosII IDE),了解NiosII的基本结构,编写NiosII C语言程序,调试板子各模块功能。

NiosII软件调试要很费时间,大家要耐的住厌烦,如果对软件不熟悉会出现很多问题,自己遇到问题和解决问题的过程,也就是大家进步的过程,大家可以把NiosII内嵌的各种功能调试一遍,最后再移植C8051、uCOSII操作系统和uCLinux操作系统,估计你已经很熟悉了NiosII了。

先来说说第一个阶段,现在主要的硬件描述语言有VHDL,Verilog两种,现在Verilog用的人越来越多,因为容易上手(与C语言语法比较类似),也更灵活,现在的IC设计基本都用Verilog。

但是VHDL也有自己的优点,VHDL语言设计的程序很长,因为他本身语言比较严谨,在欧美一些国家还是比较喜欢VHDL语言。

所以我希望大家对两种语言应该都比较熟悉。

我们的开发板上都尽量把这两种语言进行完善。

其中关于VHDL语言和Verilog HDL语言资料书很多,如果还没有入门的话,可以买一本相对通俗易懂和简单的书来看,书籍我们在这就不推荐了,因为市面上关于这两种语言的书很多。

FPGA新手指南

FPGA新手指南

FPGA新手指南FPGA(Field-Programmable Gate Array)是一种可编程逻辑器件,它的功能可以重新配置来实现不同的电路设计。

对于初学者来说,了解FPGA的基本知识和入门步骤是非常重要的。

下面是一个FPGA新手指南,帮助你入门这个领域。

1.了解FPGA的基本概念和原理首先,了解FPGA的基本概念和原理非常重要。

FPGA是一种可编程逻辑器件,它包含了一系列的可编程逻辑单元(CLB)和可编程互连资源(ICR)。

CLB可以实现逻辑功能,而ICR则用于连接CLB之间的信号传输。

2.学习FPGA的编程语言FPGA的设计通常是使用硬件描述语言(HDL)进行的。

最常用的HDL 语言是Verilog和VHDL。

你需要学习这些语言的基本语法和设计风格。

3.选择合适的开发工具在开始FPGA开发之前,你需要选择一款适合你的需求的开发工具。

Xilinx和Altera是最常见的FPGA供应商,它们都提供了强大的开发工具套件。

4.学习开发工具的使用5.实践设计简单的电路为了更好地理解FPGA的工作原理,你可以从一些简单的电路设计开始。

例如,你可以创建一个在FPGA上控制LED灯闪烁的电路。

这将帮助你了解FPGA的输入输出接口、时钟和状态机的概念等。

6.学习最佳实践和优化技巧一旦你熟悉了FPGA的基础知识和流程,你可以学习一些最佳实践和优化技巧,以提高设计的性能和效率。

例如,使用合适的时钟域划分、逻辑合成优化和资源利用等。

7.扩展你的知识一旦你掌握了基本的FPGA设计技能,你可以扩展你的知识,并学习更高级的主题,如FPGA与嵌入式系统的集成、高级存储器和外设接口等。

8.参与FPGA社区和论坛参与FPGA社区和论坛可以帮助你学习更多关于FPGA的知识,并与其他FPGA开发者交流经验和解决问题。

这些社区和论坛经常有许多有用的资源和教程。

总结:以上是一个简单的FPGA新手指南,帮助你入门这个领域。

学习FPGA需要时间和精力,但掌握这项技术将使你能够设计高性能和可定制的电路,具有无限的应用潜力。

FPGA学习心得大报告

FPGA学习心得大报告

FPGA学习心得大报告FPGA是一种现场可编程门阵列,可以实现硬件级别的并行计算,在数字信号处理、加密解密、嵌入式系统等领域有较为广泛的应用。

FPGA的学习难度较高,需要掌握一定的硬件电路设计和编程知识。

以下是我的一些心得体验:一、选择合适的开发板FPGA开发板是FPGA学习的重要工具,选择适合自己的开发板可以提高学习效率。

一般来说,初学者可以选择一些功能较为简单、价格适中的开发板,比如ALTERA的DE2-115,该板子提供了比较完整的FPGA学习环境,同时还带有很多通用的接口,可以连接其它设备进行扩展。

此外,开发板的文档和样例代码也十分重要,可以帮助学习者更快地掌握FPGA 编程。

二、学习基础电路知识FPGA的编程离不开对基础电路知识的掌握,如数字逻辑、计算机组成原理等。

学习者需要了解基本的门电路、时序电路等概念,了解电路元器件的作用和特点,并掌握数字电路设计中的原理和方法。

这些知识将为后面FPGA的学习打下坚实的基础。

三、掌握Verilog或VHDL语言Verilog和VHDL是FPGA编程中比较常用的两种硬件描述语言。

学习者需要熟悉Verilog或VHDL语言的基本语法,理解其在FPGA电路设计中的应用。

对于初学者来说,可以通过自学或参加专业机构的课程来掌握。

四、进行实验练习对于FPGA学习者来说,实验练习是一种非常有效的学习方法。

学习者可以结合开发板的样例代码进行实验,逐步加深理解。

从最简单的闪灯实验开始,逐渐掌握FPGA电路设计和编程的过程,最终完成一些比较实用的应用。

总之,学习FPGA需要耐心和恒心,需要不断的实践和探索。

只有掌握了相关的电路设计和编程知识,才能真正发挥FPGA在各领域的优势。

希望我的经验能对大家有所启发。

FPGA,学习心得体会

FPGA,学习心得体会

篇一:fpga学习心得大报告《fpga技术基础》学习报告--课程内容学习心得姓名:学号:年级专业:指导教师:瞿麟 201010401128 自动化101薛小军摘要从开始学fpga到现在粗略算来的话,已经有3个多月了,就目前而言,我并不确定自己算不算高手们所说的入门了,fpga学习总结。

但是不管现在的水平如何,现在就总结一下自己学习它的感受或一些认识吧。

关键词fpga de2板 quartusii软件 verilog语言引言fpga是什么?fpga现状?怎样学习fpga?fpga是现场可编程门阵列的简称,fpga的应用领域最初为通信领域,但目前,随着信息产业和微电子技术的发展,可编程逻辑嵌入式系统设计技术已经成为信息产业最热门的技术之一,应用范围遍及航空航天、医疗、通讯、网络通讯、安防、广播、汽车电子、工业、消费类市场、测量测试等多个热门领域。

并随着工艺的进步和技术的发展,向更多、更广泛的应用领域扩展。

越来越多的设计也开始以asic转向fpga, fpga正以各种电子产品的形式进入了我们日常生活的各个角落。

正文(1)掌握fpga的编程语言在学习一门技术之前我们往往从它的编程语言开始,如同学习单片机一样,我们从c语言开始入门,当掌握了c语言之后,开发单片机应用程序也就不是什么难事了。

学习fpga也是如此,fpga的编程语言有两种:vhdl和verilog,这两种语言都适合用于fpga的编程。

(2)fpga实验尤为重要除了学习编程语言以外,更重要的是实践,将自己设计的程序能够在真正的fpga里运行起来,这时我们需要选一块板子进行实验,我们选择使用de2板才进行试验。

初识de2开发板de2的资源de2的资源非常丰富,包括1. 核心的fpga芯片-cyclone ii 2c35 f672c6,从名称可以看出,它包含有35千个le,在altera的芯片系列中,不算最多,但也绝对够用。

altera下载控制芯片- epcs16以及usb-blaste对jtag的支持。

fpga课程设计心得体会

fpga课程设计心得体会

fpga课程设计心得体会首先,我要说这门FPGA课程对我来说是一次非常有益的学习经历。

通过这门课程,我深入了解了FPGA的原理和应用,同时锻炼了我的实践能力和问题解决能力。

下面是我对这门课程的一些心得体会。

1. 了解FPGA的基本原理在这门课程中,我们首先学习了FPGA的基本原理。

我了解到FPGA是一种可编程逻辑设备,可以根据设计者的需求进行编程和配置,实现各种不同的功能。

这种可编程性使得FPGA在很多领域都有广泛的应用,例如数字信号处理、通信系统等。

通过学习FPGA的基本原理,我对其内部结构和工作原理有了更深入的认识。

2. 掌握FPGA设计流程在学习FPGA课程的过程中,我不仅学到了FPGA的基本原理,还学到了FPGA的设计流程。

这包括了设计规范、电路分析、RTL设计、仿真和验证等步骤。

掌握了FPGA设计流程后,我能够按照一定的规范和步骤进行FPGA的设计,确保设计的正确性和可靠性。

3. 实践能力的提升在这门课程中,我们进行了大量的实践操作,通过实验来巩固理论知识,并且提升了自己的实践能力。

我记得有一次实验任务是设计一个简单的计数器电路,并在FPGA上进行验证。

虽然是一个简单的任务,但是我在实践过程中遇到了一些问题,例如时序约束和逻辑冲突等。

通过不断的尝试和调试,最终我成功地完成了任务,并且对FPGA 的实践应用有了更深刻的理解。

4. 解决问题的能力在FPGA课程设计过程中,我遇到了各种各样的问题,有时是设计上的问题,有时是硬件资源的限制,有时是时序约束无法满足等。

但是通过这些问题的解决,我培养了分析和解决问题的能力。

有时,我需要查阅相关的资料和文献,有时,我需要与同学和老师进行讨论和交流。

这些经历让我对问题的解决能力有了很大的提升。

总结起来,通过学习FPGA课程,我不仅学到了FPGA的基本原理和设计流程,还提升了我的实践能力和解决问题的能力。

这门课程为我今后的学习和工作奠定了良好的基础。

我相信,在将来的实践中,我会更加熟练地应用FPGA进行设计和开发,为实际工程问题提供解决方案。

FPGA零基础新手入门

FPGA零基础新手入门

数字信号处理设计实践
数字信号处理概述:介绍数字信号处理的基本概念、原理和应用领域。
数字滤波器设计:讲解数字滤波器的原理、类型和设计方法,以及在FPGA 上的实现方式。
频域分析:介绍频域分析的基本原理、方法和应用,以及在FPGA上的实现 方式。
数字信号处理算法优化:讲解常用数字信号处理算法的优化方法,以及在 FPGA上的实现方式。
开发工具: Vivado、 Vivado HL、 Vivado HLS等
安装步骤:下载 安装包、运行安 装程序、按照提 示进行安装
配置步骤:启动 开发工具、选择 合适的FPGA器 件型号、配置IP 核、设置约束文 件等
常见问题及解决 方法:安装失败、 配置错误等问题 的解决方法
03
FPGA编程语言基础
功耗优化技巧
动态功耗管理:通过关闭不使用的资源来降低功耗 时钟门控:减少不必要的时钟信号,降低功耗 优化算法:选择低功耗算法,避免资源浪费 硬件优化:使用低功耗硬件,如低功耗存储器
可靠性优化技巧
冗余设计:在 关键路径上增 加冗余模块, 提高系统的可
靠性
容错技术:采 用奇偶校验、 循环冗余校验 等技术,检测
通信系统设计实践
基于FPGA的通信系统设计流程
通信协议栈的实现与优化
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通信系统硬件平台选择与搭建
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通信系统的测试与验证
图像处理设计实践
使用FPGA实现 图像采集
基于FPGA的图 像预处理算法实 现
基于FPGA的图 像特征提取与匹 配
基于FPGA的图 像压缩与传输
05
HDL语言简介
HDL定义:硬件描述语言,用于描述数字电路和系统行为的语言 HDL功能:描述逻辑电路的行为和结构,支持逻辑合成和验证 HDL种类:Verilog和VHDL是最常用的两种HDL语言 HDL编程:采用文本编辑器或集成开发环境进行编程

0基础小白如何制定fpga学习计划

0基础小白如何制定fpga学习计划

0基础小白如何制定fpga学习计划在当今科技日新月异的时代,硬件编程越来越受到重视,FPGA(Field-Programmable Gate Array)作为一种可编程的逻辑芯片,在各种应用领域都有着广泛的应用。

而对于0基础小白而言,想要学习FPGA编程可能会感到困惑和迷茫。

因此,本文将为0基础小白制定一份FPGA学习计划,帮助他们逐步掌握FPGA编程的相关知识和技能。

第一阶段:入门基础1.了解FPGA的基本概念FPGA是一种可编程逻辑芯片,它可以通过编程来实现不同的逻辑功能。

小白需要了解FPGA的基本原理和结构,包括FPGA的硬件资源、布线和时序控制等方面的知识。

2.学习Verilog或VHDL语言Verilog和VHDL是FPGA编程的两种主流语言,小白可以选择其中一种语言进行学习。

通过学习Verilog或VHDL语言,理解逻辑门、组合逻辑、时序电路等基本概念,并能够编写简单的逻辑电路代码。

3.掌握常用的FPGA开发工具在学习FPGA编程过程中,开发工具是必不可少的。

小白可以选择常用的FPGA开发工具,如Quartus、Vivado等,并学习其基本操作和使用方法。

第二阶段:深入学习1.学习FPGA的高级应用除了基本的逻辑设计外,FPGA还可以应用在数字信号处理、通信系统、图像处理等领域。

小白可以学习FPGA的高级应用,了解FPGA在各个领域的具体应用场景和实现方法。

2.了解FPGA的硬件架构FPGA的硬件架构包括逻辑单元、存储单元、时序控制等部分,小白可以深入学习FPGA的硬件架构,理解FPGA内部的工作原理和结构。

3.实践项目通过实践项目,小白可以将理论知识与实际应用相结合,提高自己的编程能力。

可以选择一些简单的FPGA项目,如LED灯控制、数码管显示、信号发生器等,逐步提高自己的编程和调试能力。

第三阶段:提升水平1.参加FPGA竞赛或比赛参加FPGA竞赛或比赛是一个锻炼自己的好机会,通过参加比赛,小白可以将自己的FPGA编程能力与他人进行比拼,在竞赛中学习和提高。

FPGA学习总结

FPGA学习总结

FPGA学习总结FPGA学习总结FPGA全称为Field-Programmable Gate Array,即现场可编程门阵列。

FPGA作为数字电路设计领域的重要组成部分,已经广泛应用于计算机、通信、汽车等各个领域。

作为一个FPGA初学者,经过几个月的学习和实践,我感受到了FPGA学习的重要性和挑战性。

在这里,我想总结一下我在FPGA学习中的经验和体会。

1.学习FPGA需要具备的基础知识FPGA作为数字电路设计的一种工具,其涉及的知识领域非常广泛。

对于初学者来说,需要掌握一定的电子技术和计算机科学知识。

具体来说,需要掌握数字电路的基础知识、硬件描述语言(HDL)的基本语法和应用、计算机组成原理等。

2.学习FPGA的方法2.1.理论学习FPGA的学习需要理论和实践相结合。

在理论学习方面,需要认真学习数字电路的基础知识,比如布尔代数、逻辑门、时序电路等内容。

此外,了解硬件描述语言的语法和应用,比如Verilog和VHDL 等。

2.2.实践操作在实践方面,可以通过一些开源的FPGA开发板进行实验。

通过实验,可以了解FPGA的基本原理和设计方法,掌握数字电路设计的技巧。

同时,通过实验可以加深对HDL语言的理解和掌握。

2.3.项目实践项目实践也是学习FPGA的一种好方法。

在实践中,需要尝试完成一些简单的项目设计,如LED灯闪烁、数码管显示、流水灯等。

这些项目虽然简单,但对于初学者来说却是很大的挑战。

通过项目实践,可以加深对FPGA的理解和掌握,并且培养实际操作能力。

3.学习FPGA需要注意的问题3.1.理论与实践相结合FPGA的学习需要理论和实践相结合,不能只看理论而忽略实践,也不能只做实践而忽略理论。

3.2.选择适合的开发板初学者在选择开发板时应该根据自己的学习需要和经济实力选择适合自己的开发板。

同时也需要了解不同开发板的优缺点和适用场景,选择适合自己的开发板。

3.3.认真备课在开始FPGA的学习之前,需要认真备课,将学习内容和方法分解为具体的步骤。

FPGA的学习及注意事项

FPGA的学习及注意事项

FPGA的学习及注意事项1 基础问题FPGA的基础就是数字电路和HDL语言,想学好FPGA的人,建议床头都有一本数字电路的书,不管是哪个版本的,这个是基础,多了解也有助于形成硬件设计的思想。

在语言方面,建议初学者学习Verilog语言,VHDL语言语法规范严格,调试起来很慢,Verilog语言容易上手,而且,一般大型企业都是用Verilog语言。

2 EDA工具问题熟悉几个常用的就可以的,开发环境QuartusII ,或ISE 就可以了,这两个基本是相通的,会了哪一个,另外的那个也就很Easy了。

功能仿真建议使用Modelsim ,如果你是做芯片的,就可以学学别的仿真工具,做FPGA的,Modelsim就足够了。

综合工具一般用Synplify,初学先不用太关心这个,用Quartus综合就OK了。

3 硬件设计思想问题对于初学者,特别是从软件转过来的,设计的程序既费资源又速度慢,而且很有可能综合不了,这就要求我们熟悉一些固定模块的写法,可综合的模块很多书上都有,语言介绍上都有,不要想当然的用软件的思想去写硬件。

4 学习习惯问题FPGA学习要多练习,多仿真,signaltapII是很好的工具,可以看到每个信号的真实值,建议初学者一定要自己多动手,光看书是没用的。

关于英文文档问题,如果要学会Quartus II的所有功能,只要看它的handbook就可以了,很详细,对于IT行业的人,大部分知识来源都是英文文档,一定要耐心看,会从中收获很多的。

5 算法问题做FPGA的工程师,最后一般都是专攻算法了,这些基础知识都是顺手捏来的,如果你没有做好搞理论的准备,学FPGA始终只能停留在初级阶段上。

对于初学者,数字信号处理是基础,应该好好理解,往更深的方向,不用什么都学,根据你以后从事的方向,比如说通信、图像处理,雷达、声纳、导航定位等。

6 FPGA设计的注意事项不管你是一名逻辑设计师、硬件工程师或系统工程师,甚或拥有所有这些头衔,只要你在任何一种高速和多协议的复杂系统中使用了FPGA,你就很可能需要努力解决好器件配置、电源管理、IP集成、信号完整性和其他的一些关键设计问题。

如何学习FPGA

如何学习FPGA

如何学习FPGA要学习FPGA(现场可编程门阵列)的基本概念和使用技巧,以下是一些建议。

1.了解FPGA的基本原理FPGA是一种可编程的集成电路,它使用门和触发器组成的逻辑单元来实现设计的功能。

学习FPGA之前,你需要了解数字电路的基本概念和电子学的基础知识,如布尔代数、逻辑门、时序电路等。

2.学习硬件描述语言(HDL)硬件描述语言(如Verilog和VHDL)是FPGA编程的基础工具。

通过学习HDL,你可以描述和设计数字电路,在FPGA上实现相应的功能。

这些语言有自己的语法和结构,你需要熟悉它们的基本概念、数据类型、控制结构等。

3.使用开发工具和设计环境4.学习FPGA的架构和资源管理FPGA的架构和资源管理是设计和优化FPGA项目的关键。

学习FPGA 架构可以了解其内部的逻辑和资源分配情况,以便更好地规划和设计你的项目。

同时,了解资源管理的策略可以更好地利用FPGA的资源,提高性能和效率。

5.实践和开展项目通过实际项目的实践来加深对FPGA的理解。

选择一些简单的项目开始,逐步提高难度。

你可以在学习资源的支持下实现一些基本的功能,如计数器、时钟发生器等。

通过不断地实践,你将逐渐熟悉FPGA的编程和设计过程。

6.参加课程和培训参加正规的FPGA课程和培训可以加快学习的速度和提高技能。

许多学校和培训机构提供了针对FPGA的课程和实验班。

参加这些课程可以获得系统化的学习,同时还可以和其他学习者进行交流和讨论。

7.了解FPGA的应用领域FPGA在许多领域都有广泛的应用,如通信、图像处理、嵌入式系统等。

了解FPGA在不同领域的应用可以帮助你更好地了解其应用场景和需求。

你可以通过阅读相关的书籍、论文和实际案例来了解FPGA的应用。

8.加入社区和论坛加入FPGA的在线社区和论坛可以与其他FPGA爱好者和专业人士进行交流和讨论。

这些社区提供了丰富的学习资源、教程和项目案例,同时你还可以提问和解答问题,加深对FPGA的理解。

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为什么大量的人会觉得FPGA难学?一位高人决心开贴来详细讲一下菜鸟觉得FPGA难学的几大原因。

1、不熟悉FPGA的内部结构,不了解可编程逻辑器件的基本原理。

FPGA为什么是可以编程的?恐怕很多菜鸟不知道,他们也不想知道。

因为他们觉得这是无关紧要的。

他们潜意识的认为可编程嘛,肯定就是像写软件一样啦。

软件编程的思想根深蒂固,看到Verilog或者VHDL就像看到C语言或者其它软件编程语言一样。

一条条的读,一条条的分析。

如果这些菜鸟们始终拒绝去了解为什么FPGA是可以编程的,不去了解FPGA 的内部结构,要想学会FPGA恐怕是天方夜谭。

虽然现在EDA软件已经非常先进,像写软件那样照猫画虎也能综合出点东西,但也许只有天知道EDA软件最后综合出来的到底是什么。

也许点个灯,跑个马还行。

这样就是为什么很多菜鸟学了N久以后依然是一个菜鸟的原因。

那么FPGA为什么是可以“编程”的呢?首先来了解一下什么叫“程”。

启示“程”只不过是一堆具有一定含义的01编码而已。

编程,其实就是编写这些01编码。

只不过我们现在有了很多开发工具,通常都不是直接编写这些01编码,而是以高级语言的形式来编写,最后由开发工具转换为这种01编码而已。

对于软件编程而言,处理器会有一个专门的译码电路逐条把这些01编码翻译为各种控制信号,然后控制其内部的电路完成一个个的运算或者是其它操作。

所以软件是一条一条的读,因为软件的操作是一步一步完成的。

而FPGA 的可编程,本质也是依靠这些01编码实现其功能的改变,但不同的是FPGA之所以可以完成不同的功能,不是依靠像软件那样将01编码翻译出来再去控制一个运算电路,FPGA里面没有这些东西。

FPGA内部主要有三块:可编程的逻辑单元、可编程的连线和可编程的IO 模块。

可编程的逻辑单元是什么?其基本结构由某种存储器(SRAM、FLASH等)制成的4输入或6输入1输出地“真值表”加上一个D触发器构成。

任何一个4输入1输出组合逻辑电路,都有一张对应的“真值表”,同样的如果用这么一个存储器制成的4输入1输出地“真值表”,只需要修改其“真值表”内部值就可以等效出任意4输入1输出的组合逻辑。

这些“真值表”内部值是什么?就是那些01编码而已。

如果要实现时序逻辑电路怎么办?这不又D触发器嘛,任何的时序逻辑都可以转换为组合逻辑+D触发器来完成。

但这毕竟只实现了4输入1输出的逻辑电路而已,通常逻辑电路的规模那是相当的大哦。

那怎么办呢?这个时候就需要用到可编程连线了。

在这些连线上有很多用存储器控制的连接点,通过改写对应存储器的值就可以确定哪些线是连上的而哪些线是断开的。

这就可以把很多可编程逻辑单元组合起来形成大型的逻辑电路。

最后就是可编程的IO,这其实是FPGA作为芯片级使用必须要注意的。

任何芯片都必然有输入引脚和输出引脚。

有可编程的IO可以任意的定义某个非专用引脚(FPGA中有专门的非用户可使用的测试、下载用引脚)为输入还是输出,还可以对IO的电平标准进行设置。

总归一句话,FPGA之所以可编程是因为可以通过特殊的01代码制作成一张张“真值表”,并将这些“真值表”组合起来以实现大规模的逻辑功能。

不了解FPGA内部结构,就不能明白最终代码如何变到FPGA里面去的。

也就无法深入的了解如何能够充分运用FPGA。

现在的FPGA,不单单是有前面讲的那三块,还有很多专用的硬件功能单元,如何利用好这些单元实现复杂的逻辑电路设计,是从菜鸟迈向高手的路上必须要克服的障碍。

而这一切,还是必须先从了解FPGA内部逻辑及其工作原理起。

2、错误理解HDL语言,怎么看都看不出硬件结构。

HDL语言的英语全称是:Hardware Description Language,注意这个单词Description,而不是Design。

老外为什么要用Description这个词而不是Design呢?因为HDL确实不是用来设计硬件的,而仅仅是用来描述硬件的。

描述这个词精确地反映了HDL语言的本质,HDL 语言不过是已知硬件电路的文本表现形式而已,只是将以后的电路用文本的形式描述出来而已。

而在编写语言之前,硬件电路应该已经被设计出来了。

语言只不过是将这种设计转化为文字表达形式而已。

但是很多人就不理解了,既然硬件都已经被设计出来了,直接拿去制作部就完了,为什么还要转化为文字表达形式再通过EDA工具这些麻烦的流程呢?其实这就是很多菜鸟没有了解设计的抽象层次的问题,任何设计包括什么服装、机械、广告设计都有一个抽象层次的问题。

就拿广告设计来说吧,最初的设计也许就是一个概念,设计出这个概念也是就是一个点子而已,离最终拍成广告还差得很远。

硬件设计也是有不同的抽象层次,每一个层次都需要设计。

最高的抽象层次为算法级、然后依次是体系结构级、寄存器传输级、门级、物理版图级。

使用HDL的好处在于我们已经设计好了一个寄存器传输级的电路,那么用HDL描述以后转化为文本的形式,剩下的向更低层次的转换就可以让EDA工具去做了,这就大大的降低了工作量。

这就是可综合的概念,也就是说在对这一抽象层次上硬件单元进行描述可以被EDA工具理解并转化为底层的门级电路或其他结构的电路。

在FPGA设计中,就是在将这以抽象层级的意见描述成HDL语言,就可以通过FPGA开发软件转化为问题1中所述的FPGA内部逻辑功能实现形式。

HDL也可以描述更高的抽象层级如算法级或者是体系结构级,但目前受限于EDA软件的发展,EDA软件还无法理解这么高的抽象层次,所以HDL描述这样抽象层级是无法被转化为较低的抽象层级的,这也就是所谓的不可综合。

所以在阅读或编写HDL语言,尤其是可综合的HDL,不应该看到的是语言本身,而是要看到语言背后所对应的硬件电路结构。

如果看到的HDL始终是一条条的代码,那么这种人永远摆脱不了菜鸟的宿命。

假如哪一天看到的代码不再是一行行的代码而是一块一块的硬件模块,那么恭喜脱离了菜鸟的级别,进入不那么菜的鸟级别。

3、FPGA本身不算什么,一切皆在FPGA之外这一点恐怕也是很多学FPGA的菜鸟最难理解的地方。

FPGA是给谁用的?很多学校解释为给学微电子专业或者集成电路设计专业的学生用的,其实这不过是很多学校受资金限制,买不起专业的集成电路设计工具而用FPGA工具替代而已。

其实FPGA是给设计电子系统的工程师使用的。

这些工程师通常是使用已有的芯片搭配在一起完成一个电子设备,如基站、机顶盒、视频监控设备等。

当现有芯片无法满足系统的需求时,就需要用FPGA来快速的定义一个能用的芯片。

前面说了,FPGA里面无法就是一些“真值表”、触发器、各种连线以及一些硬件资源,电子系统工程师使用FPGA进行设计时无非就是考虑如何将这些以后资源组合起来实现一定的逻辑功能而已,而不必像IC设计工程师那样一直要关注到最后芯片是不是能够被制造出来。

本质上和利用现有芯片组合成不同的电子系统没有区别,只是需要关注更底层的资源而已。

要想把FPGA用起来还是简单的,因为无非就是那些资源,在理解了前面两点再搞个实验板,跑跑实验,做点简单的东西是可以的。

而真正要把FPGA用好,那光懂点FPGA知识就远远不够了。

因为最终要让FPGA里面的资源如何组合,实现何种功能才能满足系统的需要,那就需要懂得更多更广泛的知识。

目前FPGA的应用主要是三个方向:第一个方向,也是传统方向主要用于通信设备的高速接口电路设计,这一方向主要是用FPGA处理高速接口的协议,并完成高速的数据收发和交换。

这类应用通常要求采用具备高速收发接口的FPGA,同时要求设计者懂得高速接口电路设计和高速数字电路板级设计,具备EMC/EMI设计知识,以及较好的模拟电路基础,需要解决在高速收发过程中产生的信号完整性问题。

FPGA最初以及到目前最广的应用就是在通信领域,一方面通信领域需要高速的通信协议处理方式,另一方面通信协议随时在修改,非常不适合做成专门的芯片。

因此能够灵活改变功能的FPGA就成为首选。

到目前为止FPGA的一半以上的应用也是在通信行业。

第二个方向,可以称为数字信号处理方向或者数学计算方向,因为很大程度上这一方向已经大大超出了信号处理的范畴。

例如早就在2006年就听说老美将FPGA用于金融数据分析,后来又见到有将FPGA用于医学数据分析的案例。

在这一方向要求FPGA设计者有一定的数学功底,能够理解并改进较为复杂的数学算法,并利用FPGA内部的各种资源使之能够变为实际的运算电路。

目前真正投入实用的还是在通信领域的无线信号处理、信道编解码以及图像信号处理等领域,其它领域的研究正在开展中,之所以没有大量实用的主要原因还是因为学金融的、学医学的不了解这玩意。

不过最近发现欧美有很多电子工程、计算机类的博士转入到金融行业,开展金融信号处理,相信随着转入的人增加,FPGA在其它领域的数学计算功能会更好的发挥出来,而我也有意做一些这些方面的研究。

不过国内学金融的、学医的恐怕连数学都很少用到,就不用说用FPGA来帮助他们完成数学_运算了,这个问题只有再议了。

第三个方向,就是所谓的SOPC方向,其实严格意义上来说这个已经在FPGA设计的范畴之外,只不过是利用FPGA这个平台搭建的一个嵌入式系统的底层硬件环境,然后设计者主要是在上面进行嵌入式软件开发而已。

设计对于FPGA本身来说是相当少的。

但如果涉及到需要在FPGA做专门的算法加速,实际上需要用到第二个方向的知识,而如果需要设计专用的接口电路则需要用到第一个方向的知识。

就目前SOPC方向发展其实远不如第一和第二个方向,其主要原因是因为SOPC以FPGA 为主,或者是在FPGA内部的资源实现一个“软”的处理器,或者是在FPGA内部嵌入一个处理器核。

但大多数的嵌入式设计却是以软件为核心,以现有的硬件发展情况来看,多数情况下的接口都已经标准化,并不需要那么大的FPGA逻辑资源去设计太过复杂的接口。

而且就目前看来SOPC相关的开发工具还非常的不完善,以ARM为代表的各类嵌入式处理器开发工具早已深入人心,大多数以ARM为核心的SOC芯片提供了大多数标准的接口,大量成系列的单片机/嵌入式处理器提供了相关行业所需要的硬件加速电路,需要专门定制硬件场合确实很少。

通常是在一些特种行业才会在这方面有非常迫切的需求。

即使目前Xilinx将ARM的硬核加入到FPGA里面,相信目前的情况不会有太大改观,不要忘了很多老掉牙的8位单片机还在嵌入式领域混呢,嵌入式主要不是靠硬件的差异而更多的是靠软件的差异来体现价值的。

我曾经看好的是cypress的Psoc这一想法。

和SOPC系列不同,Psoc的思想是在SOC芯片里面去嵌入那么一小块FPGA,那这样其实可以满足嵌入式的那些微小的硬件接口差异,比如某个运用需要4个USB,而通常的处理器不会提供那么多,就可以用这么一块FPGA来提供多的USB接口。

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