点亮 FPGA 技能树

目录

前言

一、FPGA 是什么p>

二、FPGA 工程师&技能树

1. FPGA 工程师

2. FPGA 技能树

2.1”昨夜西风凋碧树,独上高楼,望尽天涯路“:

2.2”衣带渐宽终不悔,为伊消得人憔悴“:

2.3”众里寻他千百度 ,蓦然回首,那人却在,灯火阑珊处“

3 更上一层楼


前言

    FPGA 学习和开发工作中遇到过很多有趣的事情,现阶段想从不同方面对FPGA开发岗位里面接触到的一些内容进行回顾和记录,算是对以前工作的回顾,同时也是对当前自我的一种反思和学习,期待将FPGA技能树重新点亮的过程中,能够塑造出一个更好的自我。

一、FPGA 是什么h1>

       FPGA 全称 Field Programmable Gate Array ,现场可编程门阵列;一种可以反复编程的数字逻辑芯片。

      平日工作接触到的FPGA (or SOC)芯片型 有:Xilinx XC7Z020,XC7Z100,Altera Arria 10,Cyclone V,以及高云小蜜蜂系列,紫光同创PGT180H等等。后续的相关工程以及IP实例将会以其中的相关FPGA/SoC芯片进行示例。

二、FPGA 工程师&技能树

1. FPGA 工程师

       FPGA 工程师算是个泛称,细分可能有 FPGA逻辑开发工程师,FPGA测试工程师,FPGA验证工程师以及FPGA算法工程师等,不同的公司背景,不同的岗位要求,划分存在一定大的差异。但整体来说,除了业务逻辑以外,基本的FPGA技能树是相通的。

2. FPGA 技能树

      作为从事FPGA岗位的开发者,本人喜欢用王国维在《人间词话》中的人生三境界,作为自己在FPGA开发路上的座右铭。

2.1”昨夜西风凋碧树,独上高楼,望尽天涯路“:

选择FPGA,认识FPGA:

  • 了解 FPGA 用途,业务理论
    • 络通信TCP/IP
    • 数字图像处理
    • 数字信 处理
    • 各种通信协议
  • 了解 FPGA 器件资源,时序概念
    • FIFO,RAM,LUT,PLL,DSP
    • 时序路径,时序约束,时序违例,时序收敛
  • 了解 FPGA 开发环境
    • vivado,synplify,quartus,ise
  • 硬件相关理论知识
    • JTAG,电平标准
  • 掌握FPGA芯片器件选型

2.2”衣带渐宽终不悔,为伊消得人憔悴“:

使用FPGA,熟悉FPGA:

  •  FPGA 开发语言:Verilog,VHDL,SystemVerilog
    • RTL描述,常用可综合语法
  • 同步FIFO 设计,开启FPGA 之旅
  • 常用总线接口设计,实现和调试
    • Localbus,AXI4-Lite,AXI4-Stream
  • 常用低速接口设计,实现和调试
    •  IIC ,SPI,UART,FSMC,CAN
  • 常用高速接口使用(设计实现)和调试
    • PCIE,DDR,以太 接口
  • 常用设计技巧
    • 多线程,流水线,时分复用,乒乓操作,串并并串转换,状态机
  • 同步设计
    • 异步处理
    • 同步电路
  • 基础电路
    • 时序逻辑电路
    • 组合逻辑电路
  • CRC 校验功能设计和实现
  • MDIO 接口功能设计和实现
  • 异步FIFO设计,继续FPGA之旅

另外,后续将整理一些常用IP的手册以及设计实例。

2.3”众里寻他千百度 ,蓦然回首,那人却在,灯火阑珊处“

 掌握FPGA,重识自我:

  • 同步时间 络功能设计和实现
    • 待补充
  • TCP 卸载引擎设计和实现
    • 待补充
  • 常用数字滤波器设计和实现
    • 待补充
  • 基于Xilinx SDK常用接口驱动设计和实现
    • 待补充

3 更上一层楼

       不要问FPGA能做什么,重点在于自己能用FPGA做什么;做通信,做接口,做信 处理,做各种算法。。。能做的有很多,前提是你要行。需要继续加强FPGA软件开发,提升系统架构设计能力,全面发展自我。

       

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