FPGA学习步骤(精)

FPGA 在目前应用领域非常,在目前的单板设计里面,几乎都可以看到它的身影。从简单的 逻辑组合,到高端的图像、通信协议处理,从单片逻辑到复杂的 ASIC 原型验证,从小家电 到航天器,都可以看到 FPGA 应用,它的优点在这里无庸赘述。从个人实用角度看,对于 学生,掌握 FPGA 可以找到一份很好的工作,对于有经验的工作人员,使用 fgpa 可以让设 计变得非常有灵活性。掌握了 fpga 的设计,单板硬件设计就非常容易(不是系统设计 ,特 别是上大学时如同天书的逻辑时序图,看起来就非常亲切。但 fpga 的入门却有一定难度, 因为它不像软件设计, 只要有一台计算机, 几乎就可以完成所有的设计。 fpga 的设计与硬件 直接相关, 需要实实在在的调试仪器,譬如示波器等。这些硬件设备一般比较昂贵,这就造 成一定的入门门槛, 新人在入门时遇到一点问题或者困难, 由于没有调试设备, 无法定位问 题,最后可能就会放弃。其实这时如果有人稍微指点一下,这个门槛很容易就过去。

1、工欲善其事,必先利其器。

计算机必不可少。目前 FPGA 应用较多的是 Altera 和 xilinx 这两个公司,可以选择安装 quartusII 或者 ISE 软件。这是必备的软件环境。

硬件环境还需要下载器、目标板。虽然有人说没有下载器和目标板也可学习 fpga ,但那 总是纸上谈兵。这就像谈女朋友,总是嘴上说说,通个电话,连个手都没牵,能说人家是你 朋友?虽说搭建硬件环境需要花费,但想想,硬件环境至多几百元钱,你要真的掌握 FPGA 的设计,起薪比别人都不止高出这么多。这点花费算什么?

2、熟悉 verilog 语言或者 vhdl 语言 ,熟练使用 quartusII 或者 ISE 软件。

VHDL和 verilog 各有优点,选择一个,建议选择 verilog 。熟练使用设计软件,知道怎样 编译、仿真、下载等过程。

起步阶段不希望报一些培训班,除非你有钱,或者运气好,碰到一个水平高、又想把自 己的经验和别人共享的培训老师, 不然的话, 培训完后总会感觉自己是一个冤大头。 入门阶 段可以在利用网络资源完成。

3、设计一个小代码,下载到目标板看看结果

此时可以设计一个最简答的程序,譬如点灯。如果灯在闪烁了,表示基本入门了。如果 此时能够下载到 fpga 外挂的 flash , fpga 程序能够从 flash 启动 , 表明 fpga 的最简单设计你已 经成功,可以到下一步。

4、设计稍微复杂的代码,下载到目标板看看结果。

可以设计一个 UART 程序,网上有参考,你要懂 RS232协议和 fpga 内置的逻辑分析仪。 网上下载一个串口调试助手,调试一番,如果通信成功了, 恭喜,水平有提高。进入下一 步。

5、设计复杂的代码,下载到目标板看看结果。

譬如 sdram 的程序,网上也有参考,这个设计难度有点大。可用串口来调试 sdram ,把 串口的数据存储到 sdram ,然后读回,如果成功,那你就比较熟悉 fpga 的设计饿了

6、设计高速接口,譬如 ddr2或者高速串行接口

这要对 fpga 的物理特性非常了解,而且要懂得是时序约束等设计方法,要看大量的原

厂文档,这部分成功了,那就对 fpga 的物理接口掌握很深,你就是设计高手了

7、设计一个复杂的协议

譬如 USB 、 PCIexpress 、图像编解码等,锻炼对系统的整体把握和逻辑划分。完成这 些,你就是一个一流的高手、

8、学习再学习

学习什么,我也不知道,我只知道 “ 学无止境,山外有山 ” 。

以上步骤仅供参考。