FBM201b
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FPGA是作為專用集成電路(ASIC)領域中的一種半定制電路而出現(xiàn)的，既解決了定制電路的不足，又克服了原有可編程器件門電路數(shù)有限的缺點。因此，從底層來看，F(xiàn)PGA還是屬于集成電路的范疇。就當前的技術而言，使用FPGA開發(fā)項目還是全部基于數(shù)字電路設計的，所以，F(xiàn)PGA的“可編程”也就是實現(xiàn)不同的數(shù)字電路邏輯。這與所謂的軟件編程有著本質的區(qū)別！歸根結底，F(xiàn)PGA設計就是電路設計，因此，對于每個FPGA工程師來說，在做設計時必須在腦中有電路的模樣，這很重要！那么，到底該如何有效地學習FPGA呢？其實，很簡單，只要從以下7點著手，循序漸進，日積月累，就完全能夠對FPGA設計游刃有余。
1. 首先，必須了解FPGA的結構和性能。不同廠家，不同系列的FPGA芯片都有不同的結構和性能，但是萬變不離其中。剛開始，從掌握幾款典型的高端芯片開始，例如Altera公司的StraTIx III和Xilinx公司的Virtex 5。之后，再去了解其它系列的芯片就很容易了。至于LatTIce和Acb公司的芯片，當使用時再了解也不遲，因為學習主流的東西才會更加有效！許多有關FPGA的教科書都會以幾款常用的芯片為例，講述FPGA的基本結構和原理。初學者看了后，總覺得過于抽象，有點不知所云的感覺。因此，為了深刻理解 FPGA，必須要有扎實的數(shù)字電路基礎！在數(shù)字電路里，最基本的就是邏輯和時序。工程師必須明白FPGA內(nèi)部邏輯結構和數(shù)字電路基本電路結構的關系。例如，任何4個輸入信號的組合邏輯都可以通過FPGA提供的4輸入LUT來實現(xiàn)。如果使用Xilinx的芯片，移位寄存器既可以通過多個觸發(fā)器級聯(lián)實現(xiàn)，也可以通過LUT來實現(xiàn)。通常，初學者可以設計出正確的邏輯，但卻很容易忽略時序。在I/O口的設計中，與時序相關的缺陷對于產(chǎn)品是致命的，會影響產(chǎn)品的可靠性。因此，在掌握了結構后，還必須關注芯片的一些重要時序參數(shù)，例如I/O口時鐘的建立時間、保持時間和從觸發(fā)器到輸出的延遲時間，以及芯片內(nèi)部工作時鐘的最高頻率等等。只有充分掌握了所使用芯片的結構和性能，才能設計出一個合理的系統(tǒng)，才能保證FPGA的設計可靠穩(wěn)定。FPGA廠商提供的大量文檔是一個不錯的學習資料。
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