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从技术层面来讲,可编程逻辑领域是目前和未来半导体行业最活跃的领域之一,不再是单一地用于IC设计的原型验证,更多地用于提供集成的系统级解决方案。现代的FPGA不再仅仅是可编程逻辑,而是介于ASIC和FPGA之间的混合芯片,包含微处理器、收发器以及许多其它单元。所以对FPGA设计人员的要求也越来越高,已超出单一的逻辑设计范畴。因此,对于FPGA初学者来讲,需要明确个人的进阶路线,进而掌握快速开发的方法。下面给出的一些个人观点。

首先,熟悉一门硬件设计语言(VHDL或Verilog HDL),因为不管在哪种应用领域,HDL语言都是FPGA开发的基础。目前国内使用Verilog HDL语言的开发人员较多一些,因此推荐读者学习Verilog HDL。

其次,掌握FPGA厂商相关软件的使用方法。FPGA厂商提供的软件平台可以完成设计输入、综合、仿真、实现和下载,涵盖了FPGA开发的全过程,从中读者可以真切体会到FPGA开发全过程。对于嵌入式开发人员,还需要掌握EDK软件操作。当掌握软件的基本用法后,可以深入了解各工具组件,如综合工具、布局布线工具等的运行机制,以便更好地在设计中利用其特性。

第三,熟悉FPGA芯片,包括不同类型资源的性能特点和使用方法。此时,FPGA厂商所发布的文档是首要参考资料。一般,FPGA厂商针对每个系列的FPGA都提供了丰富而全面的文档,所以在开始任何一个系列的FPGA设计前,最好到FPGA厂商网站,将该系列FPGA的页面上将所有的文档都下载下来,然后有针对性的做参考。

第四,参考FPGA厂商推出的开发板以及相应的参考设计,这是向高级进阶最有价值的部分。FPGA厂商在网上针对每个系列的fpga都有文档说明,并都给出原理图。其开发板的文档说明非常详细,也很规范,有很大的参考价值。此外,在那些开发板里也有众多的外围接口电路,基本涵盖了常用的应用场合。参考外围电路芯片的数据手册,仔细体会设计的细节和应用方法。作为硬件工程师,阅读手册是一项基本技能。当然,在具备硬件平台的基础上,参考FPGA厂商网上的开发板是进阶路线中捷径的捷径。

第五,动手调通一块板子。有PCB设计能力的读者,可自行设计;否则可购买相应的开发板,将上面所有的硬件外设调通,并参照类似的开发板,独立完成FPGA厂商官方的参考设计。完成这一步,就步入高级设计的大门了。

   第六,由于FPGA芯片以及开发技术发展很快,因此不仅要在工作中累积经验,还应该关注该行业的新技术和新动向,只有这样才能始终站在高处。

    整体看来,FPGA开发入门简单,进阶阶段不仅难度较大、所需知识面广,还是一个繁琐的工作。同时如果想从底层更深入的理解硬件设计,还需需要深厚的理论支持。因此FPGA开发是一条平坦但十分陡峭的路。

楼主可见

  1. snoopy 1#

    FPGA应用越来越广,又有一定门槛,是技术人员的好选择