一个合格的FPGA工程师需要掌握哪些知识

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fpga工程师基础知识

fpga工程师基础知识FPGA工程师基础知识FPGA（Field-Programmable Gate Array）是一种可编程逻辑器件，具有灵活性和可重构性，被广泛应用于数字电路设计和开发中。

作为一名FPGA工程师，掌握基础知识是至关重要的。

本文将介绍FPGA工程师所需的基础知识，包括FPGA的概念、工作原理、开发流程以及相关工具和技术。

一、FPGA的概念FPGA是一种可编程逻辑器件，它由一系列可编程逻辑门、存储单元和输入/输出接口组成。

与传统的固定逻辑电路不同，FPGA可以根据用户的需求进行编程，实现各种功能和逻辑运算。

FPGA的灵活性使其成为数字电路设计和开发中的重要工具。

二、FPGA的工作原理FPGA的基本单元是可编程逻辑门，如与门、或门、非门等。

这些逻辑门可以通过编程连接起来，形成复杂的逻辑电路。

FPGA中的存储单元用于存储逻辑电路的状态和数据。

通过配置FPGA中的逻辑门和存储单元，可以实现所需的功能。

FPGA的工作原理可以简单描述为以下几个步骤：1. 设计：首先，FPGA工程师需要使用HDL（硬件描述语言）如VHDL或Verilog来描述所需的逻辑电路。

设计包括逻辑电路的功能、输入输出接口和时序要求等。

2. 综合：设计完成后，需要使用综合工具将HDL代码转换为逻辑门级的表示。

综合工具将根据目标FPGA的特性和约束生成逻辑网表。

3. 布局与布线：在布局阶段，将逻辑网表映射到FPGA芯片的物理结构上。

在布线阶段，将逻辑网表中的逻辑门通过可编程连接资源连接起来。

4. 配置：配置是将设计好的逻辑电路下载到FPGA芯片上的过程。

FPGA芯片内部有一块非易失性存储器（通常是SRAM），用于存储逻辑电路的配置信息。

5. 运行：配置完成后，FPGA开始运行用户设计的逻辑电路。

FPGA 的输入和输出通过引脚与外部电路连接。

三、FPGA开发流程FPGA的开发流程通常包括以下几个步骤：1. 确定需求：明确所需的功能和性能要求。

FPGA工程师技能标准

（12）能够指导其他技术人员完成现场工作；
（13）能够且主动为公司产品反馈异常情况，提供升级方案或思路想法；
（14）具备培训、辅导新员工的能力；
（15）能够读懂英文说明书。
（16）曾经参与重大项目并完成部分产品的设计。
助理工程师
T1
1、基本要求
（1）熟悉电路、模拟电子，数字电子、FPGA、HDL语言、C语言等相关基础知识；
FPGA工程师技能标准
职级
职级代码
技能要求
高级工程师
T3
（1）FPGA设计方面专家，能够解决疑难问题，曾主持或作为主要人员完成企业技术攻关项目，或参与大中型项目设计、研发、调试，具有丰富的实践经验，解决过复杂的技术问题；
（2）具备具有很强的技术分析、综合、判断、归纳分析和总结的能力，或组织协调与管理能力；
（2）熟悉常用IC器件；
2、工作要求
（3）了解研发仪器系统原理；
（4）能够简单处理设备故障；
（5）掌握FPGA编程语言，熟悉51、AVR、ARM7等一种常用单片机，可以利用C语言简单编程；
（6）熟练使用公司U8系统；
（7）具有较强学习能力，能很快掌握仪器使用方法；
3、设备安装/指导安装
（8）掌握设备安装的流程；
（7）熟练使用公司U8系统；
（8）能够配合现场工程师完成仪器调试安装难题，并根据远程指导完成具备一定难度的维护工作；
（9）能够借助仪器说明书，独立完成新仪器的FPGA调试工作；
（10）熟练掌握电路设计流程。并能独立完成电路原理框架搭建，电路板焊接、整改、调试等工作；
（11）了解机械制图，能熟练准确和机械工程师说明需求；
（1）深入掌握研发仪器系统原理；
（2）能够处理设备一定难度的故障；

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工程师职场必修能力和面试总结

FPGA工程师职场必修能力和面试总结FPGA这个概念在很多应用领域，出现的频率越来越多，例如：在比特币挖矿中在基于FPGA的矿机，自动驾驶系统中实时视觉处理系统，军事领域的导弹导航系统等。

这段时间，也去面试了十多个FPGA岗位，发现在面试过程中发现有很多很突出的问题，特别是在比较大型的公司都会相当重视。

具体来说会考量面试者很多的几个知识点：同步时钟设计、亚稳态、异步FlFOo可以亳不夸张地说，如果面试者要是能弄明白这几个问题，那么至少能满足迄今绝大多数公司对FPGA岗位的大部分需求。

相比其他电子行业，从事FPGA开发工资高，对技术水平要求也高，一方面除了要求工程师对广泛的基础知识要有一定的了解，其次也需要有实际的经验，如果在投递简历时，能通过拍照片、录视频的方式把你曾经做过的项目经验经历打包整理好,在面试的时候用上,会极大增加你的通过率。

技术面试时，多讲讲你做过的东西，怎么做具体有哪些想法，扩展性思维，尽量多去开拓一些相关性知识，让企业者更多看到你知道得很多，基础很扎实，容易上手易于培养，后续就基本没什么问题了。

以下录自某FPGA专业通信设备商的人员招聘，对于入职FPGA工程师岗位的具体要求。

整个面试过程包含笔试（专业基础题）+面试（主观分析题）共两个部分，下面为大家提供具体题目及参考回答。

FPGA工程师面试必考题目主观题：1.你认为你从事这项工作有什么主要的优点？2.描述一下你之前参与的最有成就的项目，你觉你的成就来源是什么？3.你觉得你自身最大的缺点是什么？该如何克服或改进。

4.你该如何与最新的技术保持同步？专业知识题：1.什么是同步逻辑和异步逻辑？同步时序逻辑电路的特点：各触发器的时钟端全部连接在一起，并接在系统时钟端，只有当时钟脉冲到来时，电路的状态才能改变。

改变后的状态将一直保持到下一个时钟脉冲的到来，此时无论外部输入有无变化，状态表中的每个状态都是稳定的。

异步时序逻辑电路的特点：电路中除可以使用带时钟的触发器外,还可以使用不带时钟的触发器和延迟元件作为存储元件，电路中没有统一的时钟，电路状态的改变由外部输入的变化直接引起.同步逻辑是时钟之间有固定的因果关系。

fpga岗位要求

fpga岗位要求FPGA岗位要求一、岗位概述FPGA（Field Programmable Gate Array）是一种可编程逻辑器件，具有灵活性高、性能强等特点，广泛应用于数字电路设计、信号处理、嵌入式系统等领域。

FPGA工程师是负责FPGA芯片的开发、调试和优化的专业人员。

本文将从技能要求、工作职责和岗位要求三个方面，介绍FPGA岗位的相关内容。

二、技能要求1.熟练掌握Verilog/VHDL等硬件描述语言，能够编写高质量的FPGA代码；2.具备扎实的数字电路基础知识，熟悉常用的数字电路设计方法和技巧；3.了解FPGA的架构和内部原理，熟悉常见的FPGA芯片型号和特性；4.熟练使用常规的EDA工具，如Xilinx ISE、Vivado、Altera Quartus等，能够完成FPGA的开发、仿真和调试；5.具备良好的团队合作能力和沟通能力，能够与其他团队成员协同工作；6.具备独立解决问题的能力，能够快速定位和解决FPGA开发中的各类问题。

三、工作职责1.负责FPGA芯片的架构设计和功能规划，根据项目需求进行FPGA电路设计和编码开发；2.进行FPGA设计的仿真和验证工作，确保设计的正确性和稳定性；3.参与FPGA的硬件调试和性能优化工作，解决FPGA开发过程中的各类问题；4.与软件开发团队密切合作，完成FPGA与软件的接口设计和调试工作；5.编写技术文档，记录FPGA开发过程中的设计思路、开发方法和结果分析，为后续项目提供参考。

四、岗位要求1.本科及以上学历，电子工程、通信工程、计算机科学等相关专业背景；2.具备3年以上FPGA开发经验，熟悉常用的FPGA开发流程和方法；3.具备较强的代码调试和问题排查能力，能够快速定位和解决各类FPGA开发问题；4.熟悉常见的通信接口标准和协议，如PCIe、Ethernet、USB等；5.了解嵌入式系统开发流程和方法，有相关项目经验者优先考虑；6.熟悉ARM架构和SoC设计方法者优先考虑；7.具备良好的英文读写能力，能够阅读和理解英文技术文档；8.具备团队合作精神，能够与其他团队成员高效协作，完成项目目标。

FPGA设计的八个重要知识点,你都会吗

FPGA设计的八个重要知识点，你都会吗1. 面积与速度的平衡与互换这里的面积指一个设计消耗/的规律资源的数量，对于FPGA可以用消耗的FF（触发器）和LUT（查找表）来衡量，更普通的衡量方式可以用设计所占的等价规律门数。

面积和速度这两个指标贯通FPGA/CPLD设计的时钟，是设计质量的评价的终极标准——面积和速度是一对对立统一的冲突体。

要求一个同时具备设计面积最小、运行频率最高是不现实的。

更科学的设计目标应当是在满足设计时序要求（包括对设计频率的要求）的前提下，占用最小的芯片面积。

或者在所规定的面积下，是设计的时序余量更大、频率跑的更高。

这两种目标充分体现了面积和速度的平衡的思想。

作为冲突的两个组成部分，面积和速度的地位是不一样的。

相比之下，满足时序、工作频率的要求更重要一些，当两者矛盾时，采纳速度优先的准则。

从理论上讲，假如一个设计时序余量较大，所能跑的速度远远高于设计要求，那么就通过功能模块的复用来削减囫囵设计消耗的芯片面积，这就是用速度的优势换取面积的节省。

反之，假如一个设计的时序要求很高，一般办法达不到设计频率，那么普通可以通过将数据流串并转换，并行复制多个操作模块，对囫囵设计实行乒乓操作和串并转换的思想运行。

2. 硬件原则硬件原则主要针对HDL代码编写而言：是采纳了C语言形式的硬件的抽象，它的本质作用在于描述硬件，它的终于实现结果是芯片内部的实际。

所以评判一段HDL代码的优劣的终于标准是：其描述并实现的硬件电路的性能，包括面积和速度两个方面。

评价一个设计的代码水平较高，仅仅是说这个设计是由硬件想HDL代码这种表现形式的转换越发流畅、合理。

而一个设计终于性能，在更大程度上取决于设计工程师所构想的硬件实现计划的效率以及合理性。

（HDL代码仅仅是硬件设计的表达形式之一）初学者片面追求代码的干净、简短，是错误的，是与HDL的标准南辕北辙的。

正确的编码办法，首先要做到对所需实现的硬件电路心中有数，对该部分的硬件的结构和衔接非常清楚，然后再用适当的HDL语句表达出来即可。

fpga自学笔记—设计与验证

文章标题：深入探索FPGA自学笔记—设计与验证1. 引言在当今数字电子技术发展日新月异的背景下，FPGA（Field Programmable Gate Array）作为一种可编程逻辑器件，已经成为了数字电子系统设计中不可或缺的组成部分。

作为一名FPGA自学者，要想真正掌握FPGA的设计与验证，需要深入探索其原理和应用。

本文将结合个人实践经验，从理论到实践，从简单到复杂，深入探讨FPGA自学笔记中设计与验证的要点。

2. FPGA基础知识概述我们需要了解FPGA的基本结构和工作原理。

FPGA由一系列可编程逻辑单元、可编程连通网络和输入/输出模块组成。

当我们在FPGA中设计一个数字电路时，实际上是在配置这些逻辑单元的连接关系，实现特定功能。

了解FPGA的基础知识对于理解设计与验证至关重要。

3. 设计与验证的流程在进行FPGA设计与验证时，我们需要遵循一定的流程。

我们需要对设计进行规划和分析，确定所需功能和性能指标。

在进行RTL （Register Transfer Level）级设计时，需要对数字电路进行建模和仿真，验证其功能和时序约束。

接下来，我们需要将设计综合成逻辑电路，并进行布局布线。

通过验证工具对设计进行仿真和验证，确保其符合预期的功能和性能要求。

4. FPGA设计的关键技术在进行FPGA设计时，有一些关键的技术是不可或缺的。

我们需要掌握Verilog或VHDL等硬件描述语言，以便进行RTL级设计和仿真。

对于复杂的FPGA设计，我们还需要了解时序约束、时钟域划分等关键技术，确保设计的稳定性和可靠性。

5. FPGA验证方法与工具在FPGA设计完成后，验证同样是至关重要的环节。

我们可以利用仿真工具对设计进行功能验证和时序约束验证。

基于FPGA原型验证评台也是一种有效的验证方法，通过将设计加载到实际FPGA硬件中，验证其在实际环境下的功能和性能。

6. 个人观点与理解通过自学FPGA设计与验证的过程，我深刻理解了数字电子系统设计的复杂性和挑战性。

fpga培训

fpga培训FPGA，即Field Programmable Gate Array，是一种可编程逻辑型芯片，可根据用户设计需求，在设备制造阶段或生产后进行重新编程。

FPGA的高灵活性和可重构性使其成为嵌入式系统和数字电路设计的重要工具。

FPGA的原理和应用FPGA的核心部分是由可编程逻辑单元组成的逻辑矩阵阵列。

逻辑单元是由可编程逻辑门组成的，它们可以连接在一起，形成任何形状和大小的逻辑电路。

FPGA的应用领域广泛，包括通信、计算机网络、数字信号处理、高性能计算、飞行器和汽车电子等。

FPGA的灵活性和可重构性使得它在新兴领域和快速发展的技术中具有重要作用。

例如，在区块链和人工智能领域，FPGA可以帮助加速运算和提高效率。

FPGA培训的基本知识FPGA培训最基础的知识包括数字电路、Verilog语言和FPGA开发工具。

数字电路是FPGA设计的基础，所以需要学习数字电路的基本原理。

Verilog是一种常用的硬件描述语言，它可以帮助开发人员描述FPGA中的各种逻辑单元和电路模块。

FPGA开发工具包括Vivado、Quartus等，需要学习工具的基础使用和FPGA硬件开发流程。

FPGA培训的课程设置FPGA培训的课程设置根据不同培训机构和学校的要求会有所不同，但通常包括以下内容：1. 数字电路基础知识：数字电路的基本原理和逻辑门的应用等。

2. Verilog语言：Verilog语言的语法和使用方法，包括基本语法和关键字等。

3. FPGA开发工具：FPGA开发工具的使用和开发流程，包括Vivado和Quartus等。

4. FPGA设计：FPGA设计的基本原理和步骤，包括普通逻辑电路和状态机等。

5. FPGA应用实践：FPGA在各个应用领域中的具体应用，例如汽车电子、数字信号处理等。

FPGA培训的适用人群FPGA培训适合对数字电路和嵌入式系统开发有基础和兴趣的学生、工程师和开发人员。

此外，需要注意的是，由于FPGA培训的知识较为专业，因此对于完全没有编程或电路基础的人群来说可能较为困难。

新手的FPGA学习必备的四个基础知识详解

新手的FPGA学习必备的四个基础知识详解FPGA已成为现今的技术热点之一，无论学生还是工程师都希望跨进FPGA 的大门。

网络上各种开发板、培训班更是多如牛毛，仿佛在告诉你不懂FPGA你就OUT 啦。

那么我们要玩转FPGA必须具备哪些基础知识呢？下面我们慢慢道来。

（一）要了解什么是FPGA既然要玩转FPGA，那我们首先最重要的当然是要了解什么FPGA。

FPGA （Field-Programmable Gate Array），即现场可编程门阵列。

看到编程两个字码农就笑了，不就是编程嘛，那可是我们的强项。

且慢，此编程非彼编程。

一定要把FPGA的编程和软件编程区分开来。

软件的编程，处理器会逐条的把语言翻译成各种控制信号，去控制内部电路完成一个个运算或操作。

那么FPGA的编程是怎么实现的呢？无论Altera家还是Xlinix家的FPGA，叫法有什么差异，基本单元都相似，都是由真值表和D触发器构成。

改变真值表的值就改变了逻辑功能，再通过和D触发器组合来实现任何时序逻辑。

所以我们对FPGA的编程，实际上就是去修改这些真值表和连接关系，使他们组成一张专门的真值表，去实现特定的功能。

这和软件编程一步步运行程序有本质的区别。

要想玩转FPGA，就必须理解FPGA内部的工作原理，学习如何利用这些单元实现复杂的逻辑设计。

（二）正确理解HDL语言HDL（Hardware DescripTIon Language），硬件描述语言。

通过名称我们能看出来，HDL 语言是一种描述语言，这一点和C语言是有本质区别的。

正确理解描述的含义，对学好HDL语言很有帮助。

HDL语言只是用文本的方式把硬件电路描述出来。

我们在阅读HDL 程序的时候，在脑子里应该能反映出一个完整的硬件电路结构。

从另一方面说，我们在编写HDL语言之前，就已经对要实现的电路有清晰的概念。

所以HDL语言只是一个描述我们头脑中具体电路的工具，玩转FPGA的根本不是语言而是逻辑电路设计。

fpga软件工程师面试要点

FPGA软件工程师面试要点一、基础知识掌握1. 数字电路基础：熟练掌握数字电路基础知识，如逻辑门电路、触发器、寄存器等，了解Verilog或VHDL语言的基本语法和结构。

2. 硬件描述语言：熟悉Verilog或VHDL语言，能够编写简单的硬件模块，理解硬件描述语言中的基本概念和语法。

3. 硬件仿真工具：了解常用的硬件仿真工具，如ModelSim、Vivado等，了解如何使用这些工具进行仿真和调试。

二、FPGA开发经验1. FPGA器件：了解FPGA器件的基本结构和特点，熟悉常见的FPGA器件品牌和型号。

2. FPGA开发流程：了解FPGA开发的基本流程，包括设计、综合、布局布线、仿真和下载等步骤。

3. FPGA应用：了解FPGA在各个领域的应用，如通信、图像处理、控制等。

三、算法和硬件设计理解1. 算法理解：了解常见的数字信号处理算法，如FIR滤波器、FFT 等，理解这些算法的原理和实现方法。

2. 硬件设计：了解硬件设计的基本原则和方法，如时序分析、功耗分析等，能够进行简单的硬件设计。

四、编程语言和工具使用1. 编程语言：熟悉C/C++语言，能够进行简单的程序编写和调试。

2. 开发工具：熟悉FPGA开发工具，如Xilinx Vivado、Intel Quartus 等，了解这些工具的使用方法和技巧。

五、调试和问题解决能力1. 调试技能：熟悉FPGA调试的基本方法和技巧，如时序分析、功耗分析等，能够解决常见的调试问题。

2. 问题解决能力：具备较强的问题解决能力，能够独立思考和解决问题，能够快速学习和掌握新知识和技能。

六、系统性能优化经验1. 系统性能评估：了解如何评估FPGA系统的性能，包括处理速度、功耗等方面的评估。

2. 系统优化方法：了解常见的系统优化方法，如流水线设计、并行计算等，能够根据实际需求进行系统优化。

七、电子系统设计能力1. 电子系统概念：了解电子系统设计的基本概念和流程，包括需求分析、系统设计、实现和测试等步骤。

fpga培训

FPGA培训引言FPGA（Field-Programmable Gate Array）是一种灵活可编程的集成电路技术。

它允许工程师在硬件层面上完成设计，并且可以通过编程进行实时改变。

FPGA在各个领域有着广泛的应用，包括数字信号处理、图像处理、通信等。

因此，学习和掌握FPGA的知识是非常重要的。

本文将介绍FPGA培训的内容和方法。

FPGA基础知识在进行FPGA培训之前，首先需要了解一些FPGA的基础知识。

以下是一些关键概念：1. LUT（Look-Up Table）LUT是FPGA中的一个基本单元，它可以实现任意的逻辑功能。

LUT引入了一种编程方式，通过将输入与输出之间的映射关系存储在LUT中，实现某种逻辑功能。

2. CLB（Configurable Logic Block）CLB是FPGA中的一个逻辑单元，由多个LUT、寄存器以及可编程的连线组成。

它可以实现更复杂的逻辑功能。

3. IOB（Input/Output Block）IOB用于FPGA与外部设备之间的数据传输。

它包含输入和输出缓冲器，控制器等。

4. FPGA的编程方法FPGA的编程可以通过HDL（Hardware Description Language）或者图形化的编程工具实现。

HDL使用类似于C语言的语法进行描述，而图形化工具则通过拖拽和连接逻辑元件实现设计。

FPGA培训计划为了有效地进行FPGA培训，我们建议按照以下步骤进行：1. 学习FPGA基础知识在开始实际的FPGA培训之前，首先需要学习FPGA的基础知识。

了解FPGA的结构、工作原理以及常用术语是非常重要的。

2. 学习HDLHDL是FPGA的编程语言，掌握HDL是进行FPGA开发的基础。

推荐学习Verilog或VHDL这两种常用的HDL语言。

3. 熟悉FPGA开发工具FPGA开发工具是进行FPGA设计和编程的关键，熟悉开发工具的使用能够提高开发效率。

常用的FPGA开发工具有Xilinx ISE、Quartus等。

FPGA笔试题及答案总结

FPGA笔试题及答案总结第 1 章 FPGA基础知识1.1 FPGA设计⼯程师努⼒的⽅向SOPC，⾼速串⾏I/O，低功耗，可靠性，可测试性和设计验证流程的优化等⽅⾯。

随着芯⽚⼯艺的提⾼，芯⽚容量、集成度都在增加，FPGA 设计也朝着⾼速、⾼度集成、低功耗、⾼可靠性、⾼可测、可验证性发展。

芯⽚可测、可验证，正在成为复杂设计所必备的条件，尽量在上板之前查出bug，将发现bug的时间提前，这也是⼀些公司花⼤⼒⽓设计仿真平台的原因。

另外随着单板功能的提⾼、成本的压⼒，低功耗也逐渐进⼊FPGA设计者的考虑范围，完成相同的功能下，考虑如何能够使芯⽚的功耗最低。

⾼速串⾏IO的应⽤，也丰富了FPGA 的应⽤范围，象xilinx的v2pro中的⾼速链路也逐渐被应⽤。

总之，学⽆⽌境，当掌握⼀定概念、⽅法之后，就要开始考虑FPGA其它⽅⾯的问题了。

1.2 简述FPGA等可编程逻辑器件设计流程系统设计电路构思，设计说明与设计划分，电路设计与输⼊（HDL代码、原理图），功能仿真与测试，逻辑综合，门级综合，逻辑验证与测试（综合后仿真），布局布线，时序仿真，板级验证与仿真，加载配置，在线调试。

常⽤开发⼯具（Altera FPGA）HDL语⾔输⼊：Text Editor（HDL语⾔输⼊），还可以使⽤Ultra Edit 原理图输⼊：Schematic Editor IP Core输⼊：MegaWinzad综合⼯具：Synplify/Synplify Pro，Qaustus II内嵌综合⼯具仿真⼯具：ModelSim实现与优化⼯具：Quartus II集成的实现⼯具有Assignment Editor（约束编辑器）、LogicLock（逻辑锁定⼯具）、PowerFit Fitter（布局布线器）、Timing Analyzer（时序分析器，STA分析⼯具）、Floorplan Editor（布局规划器）、Chip Editor（底层编辑器）、Design Space Explorer（设计空间管理器）、Design Assistant（检查设计可靠性）等。

fpga应用开发工程师

FPGA应用开发工程师简介随着科技的不断发展，FPGA（Field Programmable Gate Array）作为一种可编程逻辑设备被广泛应用于各个领域。

FPGA应用开发工程师是负责设计、开发和优化FPGA应用程序的专业人员。

他们有着深厚的硬件和软件知识，能够将复杂的应用需求转化为高度定制化的硬件逻辑设计，并优化性能以满足实时要求。

技能要求1. FPGA编程语言FPGA应用开发工程师需要熟练掌握至少一种FPGA编程语言，如VHDL（Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language）或Verilog。

这些语言是用于描述硬件逻辑的高级语言，工程师可以利用它们进行逻辑设计和硬件描述。

2. 硬件描述语言（HDL）除了FPGA编程语言，FPGA应用开发工程师还需要对硬件描述语言有所了解。

HDL是一种用于描述数字逻辑电路的语言，包括VHDL和Verilog。

工程师需要熟悉HDL的语法和用法，以便进行FPGA应用程序的设计和开发。

3. FPGA开发工具FPGA应用开发工程师需要熟悉常用的FPGA开发工具，如Xilinx ISE、Vivado和Intel Quartus Prime。

这些工具提供了创建、编译和下载FPGA应用程序的环境，并提供了丰富的库和工具，以辅助工程师进行开发和调试。

4. 数字电子电路知识FPGA应用开发工程师需要了解基本的数字电子电路知识，包括逻辑门、时序电路和状态机等。

这些知识是理解和设计FPGA应用程序所必需的，工程师需要能够将应用需求转化为适当的硬件逻辑。

5. 编程和调试技能FPGA应用开发工程师需要有良好的编程和调试技能。

他们需要能够编写高效的FPGA应用程序，并在遇到问题时能够准确定位和解决错误。

熟悉调试工具和技术，如SignalTap和Logic Analyzer，对于快速分析和调试程序也是非常重要的。

fpga知识点

fpga知识点
FPGA（Field-Programmable Gate Array），即现场可编程门阵列，是
在PAL、PLA和CPLD等可编程器件的基础上进一步发展起来的一种更
复杂的可编程逻辑器件。

它是ASIC领域中的一种半定制电路，既解决
了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路有限的缺点。

FPGA的基本结构包括可编程输入输出单元、可配置逻辑块、数字时钟
管理模块、嵌入式块RAM、布线资源、内嵌专用硬核、底层内嵌功能单元。

FPGA的设计流程包括算法设计、代码仿真以及设计、板级调试，设计
者根据实际需求建立算法架构，利用EDA建立设计方案或HDL编写设
计代码，通过代码仿真保证设计方案符合实际要求，最后进行板级调试，利用配置电路将相关文件下载至FPGA芯片中，验证实际运行效果。

由于FPGA需要被反复烧写，它实现组合逻辑的基本结构不可能像ASIC 那样通过固定的与非门来完成，而只能采用一种易于反复配置的结构，查找表（Look Up Table，LUT），可以很好地满足这一要求。

LUT实质就是一个RAM，由布尔代数理论可知，对于一个n输入的逻辑运算，最多产生2^n个不同的组合。

所以，如果预先将相应的结果保存在一个
存储单元中，就相当于实现了与非门电路的功能。

以上信息仅供参考，建议查阅专业书籍或者咨询专业人士了解更多信息。

FPGA开发要注意的十大要点

FPGA开发要注意的十大要点1、FPGA 器件选型的7 个原则：器件供货渠道和开发工具的支持、器件的硬件资源、器件的电气接口标准、器件的速度等级、器件的稳定等级、器件的封装和器件的价格。

2、Spartan-3E 和Spartan-3A 主要运用于逻辑设计和简单数字信号处理，Virtex-4 LX 和Virtex-5 LX 主要用于高速逻辑运算，Virtex-4 SX 和Virtex-5 SX 主要用于高速复杂数字信号处理，Virtex-4 FX 和Virtex-5 FX 主要用于嵌入式系统。

3、硬件资源包括：逻辑资源、I/0 口资源、布线资源、DSP 资源、存储器资源、锁相环资源、串行收发器资源和硬核微处理器资源等。

4、过度I/O 口资源的消耗可能会导致2 个问题：FPGA 负荷过重，器件发热严重，严重影响器件的速度性能、工作稳定度和寿命，设计中要考虑器件的散热问题；局部布线资源不足，电路的运行速度明显降低，有时甚至使设计不能适配器件，设计失败。

5、器件中存储器资源主要有2 个用途：作高性能滤波器；实现小容量高速数据缓存。

6、面积优先原则可以节省器件内部的逻辑资源，尽可能地使用串行逻辑结构，但是以牺牲速度为代价；而速度优先原则保证了器件的整体工作速度，即尽可能地使用并行逻辑结构，但是以牺牲逻辑资源为代价。

7、添加约束的原则为先附加全局约束，再补充局部约束，而且局部约束比较宽松。

其目的是在可能的地方尽量放松约束，提高布线成功概率，减少ISE 布局布线时间。

典型的全局约束包括周期约束和偏移约束。

8、在添加全局时序约束时，需要根据时钟频率划分不同的时钟域，添加各自的周期约束；然后对输入输出端口信号添加偏移约束，对片内逻辑添加附加约束。

9、附加时钟周期约束的两种方法：简易方法和推荐方法。

简易方式是直接将周期约束附加到寄存器时钟网线上，其语法为：[约束信号] PERIOD = {周期长度} {HIGH | LOW} [脉冲持续时间]；其中[]内的内容为可选项，{}中的内容为必选项，|表示选择项。

fpga自学笔记——设计与验证

fpga自学笔记——设计与验证FPGA（现场可编程门阵列）是一种集成电路（IC）设备，可通过重新编程实现不同电路的功能。

在现代电子行业中，FPGA被广泛应用于计算机硬件开发、通信系统、控制器和许多其他应用领域。

本篇自学笔记将涵盖FPGA的设计与验证的基本概念和技术。

一、FPGA设计流程FPGA的设计流程包括硬件描述语言（HDL）编写、仿真验证、综合、实现和验证。

以下是FPGA设计流程的详细步骤：1.硬件描述语言编写：FPGA设计通常使用硬件描述语言进行编写，如VHDL（硬件描述语言）或Verilog。

这些语言可以描述出FPGA中各个组件的逻辑和连接关系。

2.仿真验证：对设计进行仿真验证是FPGA设计流程的重要一步。

利用仿真工具，可以检查设计是否满足规范，并进行功能验证。

仿真验证可以帮助发现和解决设计中的问题。

3.综合：综合是将设计转换为FPGA的可编程逻辑单元（PLU）的过程。

综合工具将HDL代码转换为逻辑门电路，并生成一个逻辑网表作为输入。

4.实现：实现是将逻辑网表转换为FPGA器件的过程。

这个过程包括将逻辑网表分配到实际的逻辑单元和I/O资源，进行布线以及生成配置文件。

5.验证：验证是确保设计在FPGA上正常运行的过程。

通常这一步会通过连接实际的外设和运行测试程序来验证设计的功能和性能。

二、FPGA设计与验证工具在FPGA设计与验证中，有许多工具可供选择，如：1.设计工具：FPGA设计工具是用于编写和组织HDL代码的软件。

常用的设计工具包括Xilinx的Vivado和ISE，以及Altera（现在是英特尔）的Quartus II。

这些工具提供了综合、实现和验证的功能。

2.仿真工具：仿真工具用于验证设计的正确性和性能。

常用的仿真工具包括ModelSim、VCS和NC-Verilog等。

这些工具可以模拟设计的行为，并生成波形图以进行分析。

3.布线工具：布线是将逻辑网表分配到FPGA器件中的实际逻辑单元和I/O资源的过程。

FPGA入门教程

FPGA入门教程FPGA入门教程1．数字电路设计入门2．FPGA简介3．FPGA开发流程4．RTL设计5．QuartusⅡ设计实例6.ModelSim和Testbench1.数字电路设计入门1.1数字电路设计数字电路设计的核心是逻辑设计。

通常，数字电路的逻辑值只有‘1’和‘0’，表征的是模拟电压或电流的离散值，一般‘1’代表高电平，‘0’代表低电平。

高低电平的含义可以理解为，存在一个判决电平，当信号的电压值高于判决电平时，我们就认为该信号表征高电平，即为‘1’。

反之亦然。

当前的数字电路中存在许多种电平标准，比较常见的有TTL、CMOS、LVTTL、LVCMOS、ECL、PECL、LVDS、HSTL、SSTL等。

这些电平的详细指标请见《补充教程1：电平标准》。

数字电路设计大致可分为组合逻辑电路和时序逻辑电路。

一般的数字设计的教材中对组合逻辑电路和时序逻辑电路的定义分别为：组合逻辑电路的输出仅与当前的输入有关，而时序逻辑电路的输出不但与输入有关，还和系统上一个状态有关。

但是在设计中，我们一般以时钟的存在与否来区分该电路的性质。

由时钟沿驱动工作的电路为时序逻辑电路。

大家注意，这两种电路并不是独立存在的，他们相互交错存在于整个电路系统的设计中。

1.1.1组合逻辑电路组合逻辑电路由任意数目的逻辑门电路组成，一般包括与门、或门、非门、异或门、与非门、或非门等。

一般的组合逻辑电路如下图：其中A,B,C,D,E,F为输入，G为输出。

1.1.2时序逻辑电路时序逻辑电路由时钟的上升沿或下降沿驱动工作，其实真正被时钟沿驱动的是电路中的触发器（Register），也称为寄存器。

触发器的工作原理和参数如下图：Register的原理和参数DClkQDQClktc-qtholdTtsutsu:建立时间，在时钟有效沿到来之前触发器数据输入应保持稳定的时间，如果建立时间不够，数据将不能在这个时钟沿被打入触发器。

它间接约束了组合逻辑的最大延时。

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学习需要哪些东西？

FPGA学习需要哪些东西？作为一个FPGA初级工程师，分享一下我的经验，FPGA作为一个将设计者的设计方法实现的工具。

学习FPGA的最终目的，就是能够熟练应用并且在规定时间段内，设计出完美的时序逻辑电路。

我以为应该从以下六方面着手：一、数字电路等基础知识FPGA是一个可编程逻辑器件。

在学习FPGA之前，必须熟练掌握乃至精通数字电路的知识如：组合逻辑电路（译码器、编码器、逻辑门）、时序逻辑电路（RAM、ROM、触发器、计数器、FIFO、双口RAM等）、数制与编码（常用的几种编码格式尤其是独热码）、状态机、接口与、时序图（SPI、I2C、USB等）、波形图。

有些知识可能在开发时你容易忽略如，亚稳态、开关噪声（SSN）。

这些基础知识都要学习。

二、FPGA的内部结构了解FPGA内部结构，有助于方案器件选型与解决方案设计。

也是对FPGA器件使用的最基本要求。

三、FPGA的开发与调试FPGA开发包含开发工具和开发语言的选择。

开发FPGA的厂商很多，如Intel Altera，Xilinx等。

所以需要针对一门开发工具和仿真工具进行学习。

开发工具包含设计工具和仿真工具（如modelsim、QuestaSim）。

然后再根据不同的开发工具选择不同的开发流程。

具体工具入门可参考网上相关教程。

开发语言可选Verilog HDL 与VHDL 其中一种进行学习，随后根据需要可以再学习另一门语言。

语言学习时，需要注意编写规范。

FPGA的调试是比较复杂的一个过程，包含板级调试和算法调试。

算法调试必须借助JTAG调试接口与相关工具（逻辑分析仪、示波器、MATLAB）进行。

因此必须掌握JTAG、逻辑分析仪、示波器、MATLAB等相关工具使用。

四、FPGA的系统级设计如果未来准备从事板级类开发，就要学习FPGA外围硬件原理图。

涉及到电源设计（LDO、DC-DC）、接口电路（SPI、CAMISP、总线）、外设硬件（ADC、DAC、驱动器）、时钟模块等部分。

FPGA学习资料

1.18 查找表的原理与结构？
查找表（look-up-table）简称为 LUT，本质上是一个 RAM。目前 FPGA 中多使用 4 输入的 LUT，所以每一个 LUT 可以看成一个有 4 位地址线的 16x1 的 RAM。当用户通过原理图或 HDL 语言描述了一个逻辑电路以后，PLD/FPGA 开发软件会自动计算逻辑电路的所有可能的结果，并把结果事先写入 RAM，每输入一个信号进行逻辑运算就等于输入一个地址进行查表，找出地址对应的内容，然后输出。
电平敏感的存储期间称为锁存器。可分为高电平锁存器和低电平锁存器，用于不同时钟之间的信号同步。由交叉耦合的门构成的双稳态的存储原件称为触发器。分为上升沿触发和下降沿触发。可以认为是两个不同电平敏感的锁存器串连而成。前一个锁存器决定了触发器的建立时间，后一个锁存器则决定了保持时间。
1.11 FPGA 芯片内有哪两种存储器资源？
1.19 ic 设计前端到后端的流程和 eda 工具？
设计前端也称逻辑设计，后端设计也称物理设计，两者并没有严格的界限，一般涉及到与工艺有关的设计就是后端设计。 1：规格制定：客户向芯片设计公司提出设计要求。 2：详细设计：芯片设计公司（Fabless）根据客户提出的规格要求，拿出设计解决方案和具体实现架构，划分模块功能。目前架构的验证一般基于 systemC 语言，对价后模型的仿真可以使用 systemC 的仿真工具。例如：CoCentric 和 Visual Elite 等。 3：HDL 编码：设计输入工具：ultra ，visual VHDL 等 4：仿真验证：modelsim 5：逻辑综合：synplify 6：静态时序分析：synopsys 的 Prime Time 7：形式验证：Synopsys 的 Formality.