FPGA的幾點重要總結(jié)

FPGA編程語言為何叫硬件描述語言？硬件即FPGA硬件，硬件描述語言，也就自然地告訴我們可以通過語言來描述FPGA內(nèi)部硬件。如：用y=a&b來描述一個2輸入的與門，用PLL來描述類似外部時鐘管理芯片。因此，要想學好FPGA，你得用硬件的思維方式來編寫代碼，注重FPGA的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計，好的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計會帶來質(zhì)的飛躍，這就告訴我們RTL Coding其實是硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計，而非基于處理器架構(gòu)的C語言程序開發(fā)，好的RTL Coding就是好的硬件結(jié)構(gòu)。2.FPGA設(shè)計是做串并操作的時序設(shè)計？FPGA內(nèi)部硬件之間的通信為多對多節(jié)點通信，不僅存在無先后順序的并行邏輯，而且還存在先后順序的串行邏輯，這和CPU基于指令的順序執(zhí)行邏輯完全不同，我們需要嚴格控制設(shè)計中各個信號之間的時間關(guān)系，以滿足最終的時間上的需求，即時序要求。

因此，F(xiàn)PGA設(shè)計就是針對既有串行操作，又有并行操作的時序設(shè)計，即FPGA串并操作的時序設(shè)計。3.FPGA串并操作，該如何理解？a.執(zhí)行完A后再執(zhí)行B；b.A和B之間并行執(zhí)行，且沒有關(guān)聯(lián)；c.A和B之間并行執(zhí)行，且開始時有先后順序，即串行邏輯；d.FPGA的復雜系統(tǒng)包含上述多種靈活組合，設(shè)計時需多多琢磨思考，合理設(shè)計。4.FPGA內(nèi)部最基本硬件結(jié)構(gòu)LUT，你理解嗎？LUT的原理很簡單，就是把各種可能的結(jié)果存起來標個號，每次根據(jù)輸入的號來輸出結(jié)果。如：一位加法器有4種可能輸入對應3種結(jié)果，就只需要做一張表格，把所有的輸入和輸出一一對應即可。

圖1 LUT實現(xiàn)方式

理解了LUT原理，我們可以用相同的思想來實現(xiàn)DDS、簡單乘法、簡單三角函數(shù)等，有時可以大大省資源，因為畢竟FPGA最終都是有多個LUT級聯(lián)+Reg+其它 來實現(xiàn)各種復雜的硬件電路。

5.FPGA設(shè)計關(guān)鍵在于結(jié)構(gòu)的設(shè)計，你同意嗎？a.首先，清楚FPGA的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，基本結(jié)構(gòu)為LUT；

b.然后，按照功能、時鐘域、串并操作、數(shù)據(jù)流和控制流來綜合考慮系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)；

c.最后，根據(jù)面積、速度和功耗來不斷優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，設(shè)計出最合理的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。