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FPGA设计者的五项基本功

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  • TA的每日心情
    开心
    2013-12-17 13:39
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    [LV.5]常住居民I

    发表于 2013-10-31 16:12:24 | 显示全部楼层 |阅读模式
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    记得《佟林传》里,佟林练的基本功是“绕大树、解皮绳”,然后才练成了什么“鬼影随行、柳叶绵丝掌”。
    在我看来,成为一名说得过去的FPGA设计者,需要练好5项基本功:仿真、综合、时序分析、调试、验证。
    需要强调的一点是,以上基本功是针对FPGA设计者来说的,不是针对IC设计者的。对于IC设计,我不懂,所以不敢妄言.
    对于FPGA设计者来说,练好这5项基本功,与用好相应的EDA工具是同一过程,对应关系如下:
    1. 仿真:Modelsim, Quartus II(Simulator Tool)
    2. 综合:Quartus II (Compiler Tool, RTL Viewer, Technology Map Viewer, Chip Planner)
    3. 时序:Quartus II (TimeQues
    t Timing Analyzer, Technology Map Viewer, Chip Planner)
    4. 调试:Quartus II (SignalTap II Logic Analyzer, Virtual JTAG, Assignment Editor)
    5. 验证:Modelsim, Quartus II(Test Bench Template Writer)
    掌握HDL语言虽然不是FPGA设计的全部,但是HDL语言对FPGA设计的影响贯穿于整个FPGA设计流程中,与FPGA设计的5项基本功是相辅相成的。
    对于FPGA设计者来说,用好“HDL语言的可综合子集”可以完成FPGA设计50%的工作——设计编码。
    练好仿真、综合、时序分析这3项基本功,对于学习“HDL语言的可综合子集”有如下帮助:
    1. 通过仿真,可以观察HDL语言在FPGA中的逻辑行为。
    2. 通过综合,可以观察HDL语言在FPGA中的物理实现形式。
    3. 通过时序分析,可以分析HDL语言在FPGA中的物理实现特性。
    对于FPGA设计者来说,用好“HDL语言的验证子集”,可以完成FPGA设计另外50%的工作——调试验证。
    1. 搭建验证环境,通过仿真的手段可以检验FPGA设计的正确性。
    2. 全面的仿真验证可以减少FPGA硬件调试的工作量。
    3. 把硬件调试与仿真验证方法结合起来,用调试解决仿真未验证的问题,用仿真保证已经解决的问题不在调试中再现,可以建立一个回归验证流程,有助于FPGA设计项目的维护。
    FPGA设计者的这5项基本功不是孤立的,必须结合使用,才能完成一个完整的FPGA设计流程。反过来说,通过完成一个完整的设计流程,才能最有效地练习这5项基本功。对这5项基本功有了初步认识,就可以逐个深入学习一些,然后把学到的知识再次用于完整的设计流程。如此反复,就可以逐步提高设计水平。采用这样的循序渐进、螺旋式上升的方法,只要通过培训入了门,就可以自学自练,自我提高。
    市面上出售的有关FPGA设计的书籍为了保证结构的完整性,对FPGA设计的每一个方面分开介绍,每一方面虽然深入,但是由于缺少其他相关方面的支持,读者很难付诸实践,只有通读完全书才能对FPGA设计获得一个整体的认识。这样的书籍,作为工程培训指导书不行,可以作为某一个方面进阶的参考书。如何使用现有的书籍进行自学,这是后话。
    对于新入职的员工来说,他们往往对FPGA的整体设计流程有了初步认识,5项基本功的某几个方面可能很扎实。但是由于某个或某几个方面能力的欠缺,限制了他们独自完成整个设计流程的能力。入职培训的目的就是帮助他们掌握整体设计流程,培养自我获取信息的能力,通过几个设计流程来回的训练,形成自我促进、自我发展的良性循环。在这一过程中,随着对工作涉及的知识的广度和深度的认识逐步清晰,新员工的自信心也会逐步增强,对个人的发展方向也会逐步明确,才能积极主动地参与到工程项目中来。
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  • TA的每日心情

    2018-1-24 13:36
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    [LV.8]以坛为家I

    发表于 2013-10-31 16:14:54 | 显示全部楼层
    感谢楼主能写心得这么多。真心佩服。。。。
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    开心
    2013-12-17 13:39
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     楼主| 发表于 2013-11-11 13:56:39 | 显示全部楼层
    yaoliming4325 发表于 2013-10-31 16:14
    感谢楼主能写心得这么多。真心佩服。。。。

    你也可以的,努力学习  加油吧
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  • TA的每日心情
    开心
    2014-3-7 19:55
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    [LV.3]偶尔看看II

    发表于 2013-11-25 21:18:37 | 显示全部楼层
    谢谢你的经验
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     楼主| 发表于 2013-11-28 13:39:13 | 显示全部楼层
    yinian 发表于 2013-11-25 21:18
    谢谢你的经验

    客气客气。我也只不过自己学习时候整理的一些东西,希望对你有帮助
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    2020-8-5 15:33
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    [LV.10]以坛为家III

    发表于 2013-11-28 16:44:27 | 显示全部楼层
    楼主真勤奋    分享的很不错   
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    该用户从未签到

    发表于 2013-12-21 17:42:05 | 显示全部楼层
    由于FPGA板子的工作频率并不像ARM那样高而且布线自由,因此可以自己山寨一个FPGA开发板.Altera的官方开发板都太大太全太贵,个人没法用,因此可以 DIY一个 EP4S Micro Board 出来试试.现在就准备开工了,大家提提建议看需要放什么外设上去.
    片子就是这个了...准备做个8层板,请问各位大虾合适么?
    file:///C:/Documents and Settings/Administrator/桌面/SAM_0908.JPG
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    该用户从未签到

    发表于 2013-12-21 17:44:03 | 显示全部楼层
    不好意思上面的楼发错帖子了的...无视就好
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  • TA的每日心情
    开心
    2015-3-24 10:15
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    [LV.2]偶尔看看I

    发表于 2014-12-9 12:48:10 | 显示全部楼层
    下载学习,谢谢楼主分享
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