FPGA工程師的成長(zhǎng)軌跡分析

第一部分：FPGA工程師的成長(zhǎng)

第一階段：入門 -> 熟練克服心理恐懼– 代碼這么寫可以編譯通過– 下載程序不會(huì)燒毀電路板建立思維定勢(shì)– “事非經(jīng)過不知易”學(xué)會(huì)了便是“自古華山一條路”

沒用過便是“亂花漸欲迷人眼

第二階段：提高 -> 精通EDA工具——從感性認(rèn)識(shí)到理性認(rèn)識(shí)– 站在EDA工具的角度理解FPGA開發(fā)流程EDA工具各個(gè)流程的意義，各個(gè)階段的輸入輸出EDA工具輸出的報(bào)告：Infor和warningHDL語(yǔ)言——積累設(shè)計(jì)模式– 跨時(shí)鐘域處理電路– 有限狀態(tài)機(jī)電路– 特定領(lǐng)域的數(shù)據(jù)通路電路– 片上總線FPGA芯片——從邏輯特性到物理特性

– 搞定時(shí)序分析和約束– 看懂RTL視圖和Technology視圖第三階段：從業(yè) -> 專業(yè)從產(chǎn)品需求出發(fā)認(rèn)識(shí)你的芯片– 芯片之內(nèi)深刻理解FPGA底層結(jié)構(gòu)與應(yīng)用場(chǎng)合的對(duì)應(yīng)關(guān)系– 芯片之外FPGA外圍支持電路以及高速接口FPGA與軟件接口的設(shè)計(jì)和調(diào)試做出你的產(chǎn)品– 公司業(yè)務(wù)– 項(xiàng)目流程– 領(lǐng)域知識(shí)

個(gè)人的成長(zhǎng)+成功的項(xiàng)目給剛剛從業(yè)的FPGA工程師的幾點(diǎn)忠告– 珍視你的第一份工作從工作中學(xué)習(xí)，在工作中成長(zhǎng)記工作日志，寫博客– FPGA工程師學(xué)點(diǎn)軟件，學(xué)點(diǎn)“不可綜合語(yǔ)句”數(shù)據(jù)的分析和可視化工具之間的“膠水”– 使用Linux OS腳本

免費(fèi)工具開源精神

第二部分：FPGA開發(fā)中的敏捷實(shí)踐FPGA開發(fā)本質(zhì)上是敏捷的– 相對(duì)于芯片開發(fā)：靈活 + 快速 = 敏捷

可以隨時(shí)更新– 更短的迭代周期可以上板驗(yàn)證 – 更快的反饋速度敏捷開發(fā)的思想需要結(jié)合FPGA的自身特點(diǎn)– 相對(duì)于軟件開發(fā)：上板調(diào)試代價(jià)更高 – 仿真驗(yàn)證的必要性距離真實(shí)世界更近 – 開發(fā)驗(yàn)證、調(diào)試工具的必要性? 驗(yàn)證、調(diào)試工具不是最終產(chǎn)品的一部分? 開發(fā)工具、積累工具，合理重用刻意地模仿芯片或者軟件開發(fā)都是不可取的案例分享案例一：用Virtual JTAG加速上板驗(yàn)證

– 問題1：缺少外部芯片的仿真模型。– 解決1：用VJ虛擬出一個(gè)“串口控制臺(tái)”，通過接口邏輯層，向外部芯片發(fā)送“寫”和“讀”命令。驗(yàn)證接口邏輯層，積累操作外部芯片的腳本。通過這一接口，把最終產(chǎn)品中需要用狀態(tài)機(jī)來實(shí)現(xiàn)的控制電路，暫時(shí)替換為可以用PC機(jī)軟件來實(shí)現(xiàn)的腳本；把FPGA上的硬件調(diào)試轉(zhuǎn)化為了PC端軟件調(diào)試，加速了調(diào)試過程。– 敏捷思想：把項(xiàng)目中的風(fēng)險(xiǎn)，在早期的迭代中加以解決。

– 問題2：外部設(shè)備行為復(fù)雜，測(cè)試向量覆蓋率不夠、仿真速度慢。– 解決2：用VJ設(shè)計(jì)一個(gè)真實(shí)行為捕獲模塊，豐富測(cè)試向量。用VJ虛擬未實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵邏輯模塊，上板測(cè)試調(diào)試。– 敏捷思想：反思回顧，發(fā)現(xiàn)開發(fā)瓶頸，持續(xù)改進(jìn)方法、工具。提早集成、提早測(cè)試。案例二：FPGA開發(fā)中引入回歸測(cè)試和持續(xù)構(gòu)建

– 問題1：軟件的驅(qū)動(dòng)層（C）和FPGA的接口層（V）需要測(cè)試和調(diào)試FPGA需要回歸測(cè)試來保證持續(xù)開發(fā)的質(zhì)量– 解決1：用SystemVerilog DPI連接C和Verilog用CppUtest測(cè)試框架搭建FPGA回歸測(cè)試環(huán)境– 敏捷思想：回歸測(cè)試

– 問題2：多人協(xié)作開發(fā)中代碼的質(zhì)量保證FPGA需要自動(dòng)構(gòu)建來實(shí)現(xiàn)及時(shí)發(fā)布– 解決2：用Tcl腳本實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目編譯、仿真的自動(dòng)化用Hudson CI來實(shí)現(xiàn)多個(gè)仿真、編譯工程的自動(dòng)構(gòu)建和健康度報(bào)告– 敏捷思想：每日構(gòu)建