如何学好FPGA（大师经验谈）绝对经典！

FPGA

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如何学习FPGA

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FPGA可以让设计变得非常有灵活性。掌握了FPGA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。　　

我用FPGA做设计很多年了，远达不到精通的境界，只是熟悉使用，在这里把我对FPGA学习步骤理解写出来，仅是作为一个参考，不对的地方，欢迎大家讨论和指正。

FPGA学习步骤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?

FPGA学习步骤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。

FPGA学习步骤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。

FPGA学习步骤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。

FPGA学习步骤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设计了

FPGA学习步骤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

FPGA学习步骤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、

FPGA学习步骤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”。

现在很多FPGA工程师，没找到合适，我觉得很多人从开始的时候就误入歧途了，对新手学习FPGA设计我也说一点看法吧。我认为要从基础开始做，基础牢，才有成为高手的可能。

我觉得FPGA学习有以下几步必须要走：

第一步：学习了解FPGA结构，FPGA到底是什么东西，芯片里面有什么，不要开始就拿个开发板照着别人的东西去编程。很多开发板的程序写的很烂，我也做过一段时间的开发板设计，我觉得很大程度上，开发板在误人子弟。不过原厂提供的正品开发板，代码很优秀的，可以借鉴。只有了解了FPGA内部的结构才能明白为什么写Verilog和写C整体思路是不一样的。

第二步：掌握FPGA设计的流程。了解每一步在做什么，为什么要那么做。很多人都是不就是那几步吗，有什么奇怪的?呵呵，我想至少有一半以上的人不知道synthesize和traslate的区别吧。

了解了FPGA的结构和设计流程才有可能知道怎么去优化设计，提高速度，减少资源，不要急躁，不要去在为选择什么语言和选择哪个公司的芯片上下功夫。语言只是一个表达的方式，重要的是你的思维，没有一个好的指导思想，语言用得再好，不过是个懂语言的人。

第三步：开始学习代码了。我建议要学代码的人都去Altera或Xilinx的网站上下原厂工程师的代码学习。不要一开始就走入误区。

第四步：template很重要。能不能高效利用FPGA资源，一是了解fpga结构，二是了解欲实现的逻辑功能和基本机构，三是使用正确的模板。FPGA内部器件种类相对较单一，用好模板，你的逻辑才能被高效的综合成FPGA擅长表达的结构：)

做FPGA主要是要有电路的思想，作为初学者，往往对器件可能不是熟悉，那么应该对于数字电路的知识很熟悉吧，FPGA中是由触发器和查找表以及互联线等基本结构组成的，其实在我们在代码里面能够看到的就是与非门以及触发器，不要把verilog和c语言等同起来，根本就是不同的东西，没有什么可比性，在写一句程序的时候应该想到出来的是一个什么样的电路，计数器选择器三态门等等，理解时序，逻辑是一拍一拍的东西，在设计初期想的不是很清楚的时候可以画画时序图，这样思路会更加的清晰，还有就是仿真很重要，不要写完程序就去往FPGA中去加载，首先要仿真，尤其是对比较大型一点的程序，想像自己是在做asic，是没有二次机会的，所以一定要把仿真做好，还有很多新手对于语言的学习不知道选vhdl好还是verilog好，个人偏好verilog，当然不是说vhdl不好，反正写出来的都是电路，那当然就不要在语言的语法上面花太多的功夫了，verilog 言简意赅assign always case if else 掌握这些几乎可以写出90%的电路了，上面是我对FPGA学习的一些愚见，希望对大家有所帮助。

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三尹 · 2013-4-7 18:38:12

好的，收下了！

纪强 · 2013-4-12 09:18:39

下的真是太好了

肖华军 · 2013-4-13 15:45:39

很受启发

stopbegin · 2013-4-15 07:28:24

好好学习。扎实基础

muchetou · 2013-4-15 12:46:24

谢谢大师指点！

陈坤校 · 2013-5-4 23:56:50

谢谢分享，学习学习

方子末 · 2013-5-5 10:55:19

感谢楼主分享经验

2013-7-21 00:01:19

哈哈我看网啦

lihanmiaomiao · 2013-7-21 12:23:40

高手指点，值得看看，学习了。

张雨 · 2013-7-21 15:04:57

谢谢额装备还不齐呢

让梦远航 · 2013-7-21 15:07:48

由于是新手，很多的都是自己在慢慢磨着学习，入门中。和大神一起学习！

萧霖 · 2013-7-21 16:10:39

可以加您为好友吗？我的qq291629203 我是初学者上路想多向前辈学习

gabrielw · 2013-7-21 21:55:33

刚上完学校的FPGA课程，回来弄着玩玩，学习了

方丁 · 2013-7-24 09:56:08

zhangyuhaha · 2013-7-24 11:02:22

仔细看了下，写的很不错，楼主应该是个大牛，呵呵

齐丹 · 2013-7-24 15:31:19

感谢分享！！！

xixiangnan · 2013-7-24 16:48:17

菜鸟一个啊我

李子鱼 · 2013-7-24 17:03:32

说得简单实际喃

刘昌明 · 2013-7-25 09:49:32

谢谢分享

veoxoocq · 2013-7-25 13:18:43

谁是世上最冷的男孩？

　　
　　下丘脑综合征（hypothalamus syndrome）系由多种病因累及下丘脑所致的疾病，可以因先天遗传或后天性、器质性(如颅咽管瘤)或功能性(如各种原因导致严重精神创伤)等多种原因引发。主要临床表现有内分泌代谢功能失调，植物神经功能紊乱，以及睡眠、体温调节和性功能障碍，尿崩症，多食肥胖或厌食消瘦，精神失常，癫痫等症群。
　　英国14岁男孩本恩·布朗堪称“世界上最冷的男孩”，由于患有一种名为“下丘脑综合征”的罕见疾病，本恩的体温只有30℃，比人类的正常体温37℃低了足足7℃！
　　夏天穿棉衣保暖
　　本恩是英国柴郡沃灵顿市人，他是在7岁时出现体温异常症状的，并在两年后最终被确诊患有一种名为“下丘脑综合征”的罕见疾病。这种疾病令本恩大脑内控制体温、睡眠和情感的神经中枢受到影响，令他的体温明显低于正常人的体温37℃。
　　不可思议的是，本恩每天清晨起床时的体温就只有34℃，而白天体温更是降低到只有30℃。如果周围气温很低的话，本恩的体温甚至会降到只有29℃。因此，即便在最热的夏天，本恩也必须戴上毛线帽、围巾套，身穿冬季棉衣和保暖内衣裤，由于他的双手十分冰冷，他必须时刻戴上一副特制的加热手套，并随身携带热饮料让自己保暖。
　　冷得昏迷
　　据悉，如果本恩的身体过于冰冷，他可能随时会陷入昏迷。母亲莎龙说：“每当本恩体温过低时，就会出现一些警告征兆——比如他的瞳孔会变得很大，令他看上去就好像是个外星人，而且他会突然变得动作缓慢、口齿不清，如果这时我们离开他，他就会逐渐昏迷。”因此，本恩不得不经常住院治疗，他必须每隔几个小时就测量一次体温，并定期接受血液检测。
　　身体停止发育
　　据悉，本恩和家人经常去英国威尔士海滨的坦比市度假，但即便那里阳光明媚，本恩却必须穿着厚厚的毛衣躺在沙滩上，令周围的游客目瞪口呆。每次去公园游玩，母亲莎www.xiuxiuw.com龙都必须为本恩带上手套、特殊的保温太空帽、羊毛衫和厚袜子，以及一大瓶热饮料，“全副武装”以防万一。
　　由于患有“下丘脑综合征”，令本恩体内的血清素水平也比正常人高，而血清素是一种令人感到愉快的“快乐激素”，因此本恩总是处于开心状态。本恩称，他经常为自己找一些开心的事情，比如骑自行车、玩游戏机，有时他甚至还冒着“生命危险”大吃冰激凌！本恩解释说：“我可以吃冰激凌，但我通常会马上喝一杯热饮料，以防止身体变得太冷。”
　　“下丘脑综合征”还影响了本恩的身体发育——本恩在8岁时就进入青春期并发生了嗓音变化，但他的身高却在长到1.57米后就停止了生长。医学专家称，本恩应当作为“世界上最冷的男孩”被载入吉尼斯纪录。

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