FPGA 作为一种高新技术,由于其结构的特殊性,可以重复编程,开发周期较短,越来越受到电子爱好者的青睐,其应用已经逐渐普及到了各行各业。因此,越来越多的学生或工程师都希望跨进FPGA的大门掌握这门技术。 络上各种开发板、培训班更是多如牛毛,仿佛在告诉你不懂FPGA你就OUT啦。那么我们要玩转FPGA必须具备哪些基础知识呢何学习FPGA呢面我们慢慢道来。
(一) 要了解什么是FPGA
既然要玩转FPGA,那我们首先最重要的当然是要了解什么FPGA。FPGA(Field-Programmable Gate Array),即现场可编程门阵列。看到编程两个字码农就笑了,不就是编程嘛,那可是我们的强项。且慢,此编程非彼编程。一定要把FPGA的编程和软件编 程区分开来。
软件的编程,处理器会 逐条的把语言翻译成各种控制信 ,去控制内部电路完成一个个运算或操作。那么FPGA的编程是怎么实现的呢论Altera家还是Xlinix家的 FPGA,叫法有什么差异,基本单元都相似,都是由真值表和D触发器构成。改变真值表的值就改变了逻辑功能,再通过和D触发器组合来实现任何时序逻辑。
所以我们对FPGA的编程,实际上就是去修改这些真值表和连接关系,使他们组成一张专门的真值表,去实现特定的功能。这和软件编程一步步运行程序有本质的区 别。要想玩转FPGA,就必须理解FPGA内部的工作原理,学习如何利用这些单元实现复杂的逻辑设计。
(二) 正确理解HDL语言
HDL(Hardware DescripTI on Language),硬件描述语言。通过名称我们能看出来,HDL语言是一种“描述”语言,这一点和C语言是有本质区别的。正确理解描述的含义,对学好 HDL语言很有帮助。HDL语言只是用文本的方式把硬件电路描述出来。我们在阅读HDL程序的时候,在脑子里应该能反映出一个完整的硬件电路结构。
从另一 方面说,我们在编写HDL语言之前,就已经对要实现的电路有清晰的概念。所以HDL语言只是一个描述我们头脑中具体电路的工具,玩转FPGA的根本不是语 言而是逻辑电路设计。不要再纠结于我应该学习VHDL还是Verilog,那种语言更好学这些问题。如果把学习FPGA的重点放在学习语言上,死记硬背一 些语法,那自然是抓错了重点。
语言在日常使用中会越用越熟练,不需要花很长的专门时间去学习。当然一本好的参考资料可以随时方便查询会是很有帮助的。
此系列教程主要分为FPGA开发工具的使用、verilog语言学习、FPGA底层硬件解读、SDRAM读写控制、数字信 处理;
FPGA开发工具的使用:实例讲解XILINX开发工具Vivado及GOWIN开发工具讲解FPGA开发流程,帮助无FPGA开发经验工程师入门FPGA开发。因为要掌握FPGA这门技术,扎实的理论知识还远远不够,购买一块FPGA开发板,多动手练习实践更显得尤为重要。
verilog语言学习:主要让初学者掌握硬件描述语言,结合具体项目实例,掌握verilog用于从门级到开关级的多种抽象设计层次的数字系统建模。通过本篇教程学习主要是让初学者掌握verilog语言。

FPGA底层硬件解读:结合XILINX及GOWIN等器件的对比分析,让学员在了解硬件的底层结构中掌握实际FPGA的特点、异同。
SDRAM读写控制:原厂实例讲解FPGA,掌握读写操作与写入命令等。同时,指导学员完成基于高云半导体“小蜜蜂”家族对SDRAM读写控制的熟练操作。
数字信 处理:结合实践深入浅出地探讨数字信 处理的基本概念及其应用。包括表示、定点、截位等方法方式。
FPGA入门简单精通难。要想入门,买一块开发板跟着例程走一遍,其实打好了坚实的基础后面才能一马平川。
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