如何学习FPGA FPGA入门学习教程之从零开始走进FPGA世界

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上传日期: 2019-01-04

上 传 者: 易水寒他上传的所有资料

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标签:vhdl(508)交换机(546)fpga(8040)

  “FPGA 目前非常火,各个高校也开了FPGA 的课程,但是FPGA 并不是每个人都适合,FPGA 讲究的是一个入道,入什么道,入电子设计的道,就是说,这个过程,你得从电子设计开始,然后再学FPGA,而不是先从VHDL/Verilog 开始,直接跳过数电模电。这一点非常重要,这涉及到你以后的发展高度的问题。我是过来人,我深刻体会到FPGA 与数电模电的基础的深层次联系。对于本科生而言,你可以把FPGA 当作业余兴趣,但不要把它当成今后的饭碗,你可以保持这个兴趣直到研究生读完。从我招聘的情况来看,做FPGA 的至少要读过研究生。

  做FPGA,一定要学,一定要有兴趣,至少要学3 年才算可以掌握这门技术,为什么这么说呢,我每天与FPGA 打交道,Xilinx 官方网站的基本上每个英文资料我都看了一下,我看了整整两年的文档,才在这个行业有话语权,而我每天要研究14 个小时的FPGA,差不多是一般人的两倍。现在我可以说我掌握了FPGA,可以用来做任何事情,CPU,交换机,等等这都不算什么。重要的是,我可以用相同的价钱把一个系统的性能做到大多数现状的10 倍以上。或者说,某个东西,我看了一下,可以用10 分之一的成本把这个系统做下来。我现在苦恼的是,不知道要做什么。我设计的千兆交换机,用FPGA 做的成本,比用通用的ASIC 还低。随着研究的深入,看着一行行代码就能想象出用什么逻辑电路设计,哪里是组合逻辑,哪里是触发器,VHDL/Verilog 语言,设计的就是逻辑门,越是深入研究这些东西,越是觉得与电路关系深刻,之后设计的代码越像是用74 系列搭起来的。这种时候,FPGA的性能将发挥到极致。在Spartan-3 中,可以把逻辑运行到200MHz 以上去,在Virtex-5 中,跑600MHz 是没任何问题的,编译系统报告的速度在-1 的速度下有800 多MHz。

  编写好的代码实际上是对电路的理解,我自始至终强调,做好电子设计才能做好FPGA,有了硬件基础,做好FPGA 的话,你的收入可能会成指数增长。FPGA 是电工的高级工具,掌握了它,你可以认为掌握了整个电子世界。”

  在FPGA 中,并非像单片机那样,每一个语句就执行一次操作,FPGA 中的每一句语句就是一个电路,约束综合,会影响到整个系统。代码在屏幕上,RTL即在心中,这便是最高境界。有很多初学的朋友老是问我啥啥那里不行了,不去看看RTL(寄存器传输级),只在语法上做表面功夫,怎么可能有提升。

  上面那么前辈已达到的境界是“苦恼不知道要做什么”,可见前辈把该做的能做的都做了,但也不想再做没意义的徒劳了。说这句话的原因,这是因为,在数字电路的范畴,FPGA 是什么事情都可以做。由于FPGA 是现场可编程逻辑门阵列,可以现场配置电路,而不是集成的IC,因此可以随时改变电路,现场编程,灵活应用。

  Altera、Xilinx 两大巨头的对抗,嵌入式FPGA 的大规模生产,FPGA 的发展可谓是日新月异。在今后,FPGA 真正嵌入ARM 系统推广之后,很多分立的芯片都将被集成,手机可以被做的很薄,主频可以大大的被提高,电脑可以被做的很小,甚至出现基于FPGA 的可重构协处理器的计算机,也不是不可能的事情。由于FPGA 的“为所欲为”,FPGA 的应用在未来电子领域的发展,毕将会有相当广泛的应用领域。

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