如何學(xué)習(xí)FPGA FPGA入門學(xué)習(xí)教程之從零開始走進(jìn)FPGA世界
資料介紹
“FPGA 目前非?;?,各個高校也開了FPGA 的課程,但是FPGA 并不是每個人都適合,F(xiàn)PGA 講究的是一個入道,入什么道,入電子設(shè)計的道,就是說,這個過程,你得從電子設(shè)計開始,然后再學(xué)FPGA,而不是先從VHDL/Verilog 開始,直接跳過數(shù)電模電。這一點非常重要,這涉及到你以后的發(fā)展高度的問題。我是過來人,我深刻體會到FPGA 與數(shù)電模電的基礎(chǔ)的深層次聯(lián)系。對于本科生而言,你可以把FPGA 當(dāng)作業(yè)余興趣,但不要把它當(dāng)成今后的飯碗,你可以保持這個興趣直到研究生讀完。從我招聘的情況來看,做FPGA 的至少要讀過研究生。
做FPGA,一定要學(xué),一定要有興趣,至少要學(xué)3 年才算可以掌握這門技術(shù),為什么這么說呢,我每天與FPGA 打交道,Xilinx 官方網(wǎng)站的基本上每個英文資料我都看了一下,我看了整整兩年的文檔,才在這個行業(yè)有話語權(quán),而我每天要研究14 個小時的FPGA,差不多是一般人的兩倍?,F(xiàn)在我可以說我掌握了FPGA,可以用來做任何事情,CPU,交換機,等等這都不算什么。重要的是,我可以用相同的價錢把一個系統(tǒng)的性能做到大多數(shù)現(xiàn)狀的10 倍以上?;蛘哒f,某個東西,我看了一下,可以用10 分之一的成本把這個系統(tǒng)做下來。我現(xiàn)在苦惱的是,不知道要做什么。我設(shè)計的千兆交換機,用FPGA 做的成本,比用通用的ASIC 還低。隨著研究的深入,看著一行行代碼就能想象出用什么邏輯電路設(shè)計,哪里是組合邏輯,哪里是觸發(fā)器,VHDL/Verilog 語言,設(shè)計的就是邏輯門,越是深入研究這些東西,越是覺得與電路關(guān)系深刻,之后設(shè)計的代碼越像是用74 系列搭起來的。這種時候,F(xiàn)PGA的性能將發(fā)揮到極致。在Spartan-3 中,可以把邏輯運行到200MHz 以上去,在Virtex-5 中,跑600MHz 是沒任何問題的,編譯系統(tǒng)報告的速度在-1 的速度下有800 多MHz。

編寫好的代碼實際上是對電路的理解,我自始至終強調(diào),做好電子設(shè)計才能做好FPGA,有了硬件基礎(chǔ),做好FPGA 的話,你的收入可能會成指數(shù)增長。FPGA 是電工的高級工具,掌握了它,你可以認(rèn)為掌握了整個電子世界?!?/p>
在FPGA 中,并非像單片機那樣,每一個語句就執(zhí)行一次操作,F(xiàn)PGA 中的每一句語句就是一個電路,約束綜合,會影響到整個系統(tǒng)。代碼在屏幕上,RTL即在心中,這便是最高境界。有很多初學(xué)的朋友老是問我啥啥那里不行了,不去看看RTL(寄存器傳輸級),只在語法上做表面功夫,怎么可能有提升。
上面那么前輩已達(dá)到的境界是“苦惱不知道要做什么”,可見前輩把該做的能做的都做了,但也不想再做沒意義的徒勞了。說這句話的原因,這是因為,在數(shù)字電路的范疇,F(xiàn)PGA 是什么事情都可以做。由于FPGA 是現(xiàn)場可編程邏輯門陣列,可以現(xiàn)場配置電路,而不是集成的IC,因此可以隨時改變電路,現(xiàn)場編程,靈活應(yīng)用。
Altera、Xilinx 兩大巨頭的對抗,嵌入式FPGA 的大規(guī)模生產(chǎn),F(xiàn)PGA 的發(fā)展可謂是日新月異。在今后,F(xiàn)PGA 真正嵌入ARM 系統(tǒng)推廣之后,很多分立的芯片都將被集成,手機可以被做的很薄,主頻可以大大的被提高,電腦可以被做的很小,甚至出現(xiàn)基于FPGA 的可重構(gòu)協(xié)處理器的計算機,也不是不可能的事情。由于FPGA 的“為所欲為”,F(xiàn)PGA 的應(yīng)用在未來電子領(lǐng)域的發(fā)展,畢將會有相當(dāng)廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。
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