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FPGA设计者的5项基本功(转)

高工
2009-08-26 20:17:54     打赏

                                                               FPGA设计者的5项基本功

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。




关键词: 设计者     基本功     设计    

助工
2009-08-27 14:25:12     打赏
2楼

但做了几次,总是发现仿真和实际差的很远
有几次仿真成功, 但实际总是失败,个人感觉,设计也还是需要围绕芯片的特性去做


菜鸟
2009-08-28 21:34:25     打赏
3楼

我正准备学习FPGA


高工
2009-08-28 22:25:54     打赏
4楼

我觉得你所说的“仿真和实际的差距”主要是由于你的仿真没做好,仿真的激励应尽可能模拟真实情况。
仿真还是很可靠的,否则,如果ASIC只靠实际来验证修改的话,那么成本就不可想象了。


助工
2009-09-02 13:47:33     打赏
5楼

仿真和实际的差别一般比较细微,我做的几个都是这样,楼主说的《佟林传》是很小的时候听的评书,很是怀念!


菜鸟
2010-06-01 11:10:33     打赏
6楼
看看

菜鸟
2010-06-04 17:24:24     打赏
7楼
谢谢楼主分享!!!!!

菜鸟
2010-06-11 22:05:38     打赏
8楼

看了这五个基本功,我感觉到自己学了一年多的fpga基本功最多只能算练到一半啊!!


菜鸟
2010-06-12 16:54:04     打赏
9楼
仿真和实际的差别一般比较细微,我做的几个都是这样,楼主说的《佟林传》是很小的时候听的评书,很是怀念!

菜鸟
2010-06-13 16:34:47     打赏
10楼

看了这五个基本功,我感觉到自己学了一年多的fpga基本功最多只能算练到一半啊!!


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