FPGA在目前應用領(lǐng)域非常，在目前的單板設(shè)計里面，幾乎都可以看到它的身影。從簡單的邏輯組合，到高端的圖像、通信協(xié)議處理，從單片邏輯到復雜的ASIC原型驗證，從小家電到航天器，都可以看到FPGA應用，它的優(yōu)點在這里無庸贅述。從個人實用角度看，對于學生，掌握FPGA可以找到一份很好的工作，對于有經(jīng)驗的工作人員，使用fgpa可以讓設(shè)計變得非常有靈活性。掌握了fpga的設(shè)計，單板硬件設(shè)計就非常容易（不是系統(tǒng)設(shè)計），特別是上大學時如同天書的邏輯時序圖，看起來就非常親切。但fpga的入門卻有一定難度，因為它不像軟件設(shè)計，只要有一臺計算機，幾乎就可以完成所有的設(shè)計。fpga的設(shè)計與硬件直接相關(guān)，需要實實在在的調(diào)試儀器，譬如示波器等。這些硬件設(shè)備一般比較昂貴，這就造成一定的入門門檻，新人在入門時遇到一點問題或者困難，由于沒有調(diào)試設(shè)備，無法定位問題，最后可能就會放棄。其實這時如果有人稍微指點一下，這個門檻很容易就過去。

我用FPGA做設(shè)計很多年了，遠達不到精通的境界，只是熟悉使用，在這里把我對fpga的學習步驟理解寫出來，僅是作為一個參考，不對的地方，歡迎大家討論和指正。

1、工欲善其事，必先利其器。

計算機必不可少。目前FPGA應用較多的是Altera和xilinx這兩個公司，可以選擇安裝quartusII或者ISE軟件。這是必備的軟件環(huán)境。

硬件環(huán)境還需要下載器、目標板。雖然有人說沒有下載器和目標板也可學習fpga，但那總是紙上談兵。這就像談女朋友， 總是嘴上說說，通個電話，連個手都沒牽，能說人家是你朋友？雖說搭建硬件環(huán)境需要花費，但想想，硬件環(huán)境至多幾百元錢， 你要真的掌握FPGA的設(shè)計，起薪比別人都不止高出這么多。這點花費算什么？

2、熟悉verilog語言或者vhdl語言 ，熟練使用quartusII或者ISE軟件。

VHDL和verilog各有優(yōu)點，選擇一個，建議選擇verilog。熟練使用設(shè)計軟件，知道怎樣編譯、仿真、下載等過程。

3、設(shè)計一個小代碼，下載到目標板看看結(jié)果

此時可以設(shè)計一個最簡答的程序，譬如點燈。如果燈在閃爍了，表示基本入門了。如果此時能夠下載到fpga外掛的flash，fpga程序能夠從flash啟動，表明fpga的最簡單設(shè)計你已經(jīng)成功，可以到下一步。

4、設(shè)計稍微復雜的代碼，下載到目標板看看結(jié)果。

可以設(shè)計一個UART程序，網(wǎng)上有參考，你要懂RS232協(xié)議和fpga內(nèi)置的邏輯分析儀。網(wǎng)上下載一個串口調(diào)試助手，調(diào)試一番，如果通信成功了， 恭喜，水平有提高。進入下一步。

5、設(shè)計復雜的代碼，下載到目標板看看結(jié)果。

譬如sdram的程序，網(wǎng)上也有參考，這個設(shè)計難度有點大?？捎么趤碚{(diào)試sdram，把串口的數(shù)據(jù)存儲到sdram，然后讀回，如果成功，那你就比較熟悉fpga的設(shè)計餓了

6、設(shè)計高速接口，譬如ddr2或者高速串行接口

這要對fpga的物理特性非常了解，而且要懂得是時序約束等設(shè)計方法，要看大量的原廠文檔，這部分成功了，那就對fpga的物理接口掌握很深，你就是設(shè)計高手了

7、設(shè)計一個復雜的協(xié)議

譬如USB、PCIexpress、圖像編解碼等，鍛煉對系統(tǒng)的整體把握和邏輯劃分。完成這些，你就是一個一流的高手、

8、學習再學習

學習什么，我也不知道，我只知道“學無止境，山外有山”。

最近也面試了很多FPGA工程師，沒找到合適，我覺得很多人從開始的時候就誤入歧途了，對新手學習FPGA設(shè)計我也說一點看法吧。我認為要從基礎(chǔ)開始做，基礎(chǔ)牢，才有成為高手的可能。

我覺得有以下幾步必須要走：

第一步：學習了解FPGA結(jié)構(gòu)，F(xiàn)PGA到底是什么東西，芯片里面有什么，不要開始就拿個開發(fā)板照著別人的東西去編程。很多開發(fā)板的程序?qū)懙暮軤€，我也做過一段時間的開發(fā)板設(shè)計，我覺得很大程度上，開發(fā)板在誤人子弟。不過原廠提供的正品開發(fā)板，代碼很優(yōu)秀的，可以借鑒。只有了解了FPGA內(nèi)部的結(jié)構(gòu)才能明白為什么寫Verilog和寫C整體思路是不一樣的。

第二步：掌握FPGA設(shè)計的流程。了解每一步在做什么，為什么要那么做。很多人都是不就是那幾步嗎，有什么奇怪的？呵呵，我想至少有一半以上的人不知道synthesize和traslate的區(qū)別吧。

了解了FPGA的結(jié)構(gòu)和設(shè)計流程才有可能知道怎么去優(yōu)化設(shè)計，提高速度，減少資源，不要急躁，不要去在為選擇什么語言和選擇哪個公司的芯片上下功夫。語言只是一個表達的方式，重要的是你的思維，沒有一個好的指導思想，語言用得再好，不過是個懂語言的人。

第三步：開始學習代碼了。我建議要學代碼的人都去Altera或Xilinx的網(wǎng)站上下原廠工程師的代碼學習。不要一開始就走入誤區(qū)。

第四步：template很重要。能不能高效利用fpga資源，一是了解fpga結(jié)構(gòu)，二是了解欲實現(xiàn)的邏輯功能和基本機構(gòu)，三是使用正確的模板。FPGA內(nèi)部器件種類相對較單一，用好模板，你的邏輯才能被高效的綜合成FPGA擅長表達的結(jié)構(gòu)：）

做fpga主要是要有電路的思想，作為初學者，往往對器件可能不是熟悉，那么應該對于數(shù)字電路的知識很熟悉吧，fpga中是由觸發(fā)器和查找表以及互聯(lián)線等基本結(jié)構(gòu)組成的，其實在我們在代碼里面能夠看到的就是與非門以及觸發(fā)器，不要把verilog和c語言等同起來，根本就是不同的東西，沒有什么可比性，在寫一句程序的時候應該想到出來的是一個什么樣的電路，計數(shù)器 選擇器 三態(tài)門等等，理解時序，邏輯是一拍一拍的東西，在設(shè)計初期想的不是很清楚的時候可以畫畫時序圖，這樣思路會更加的清晰，還有就是仿真很重要，不要寫完程序就去往fpga中去加載，首先要仿真，尤其是對比較大型一點的程序，想像自己是在做asic，是沒有二次機會的，所以一定要把仿真做好，還有很多新手對于語言的學習不知道選vhdl好還是verilog好，個人偏好verilog，當然不是說vhdl不好，反正寫出來的都是電路，那當然就不要在語言的語法上面花太多的功夫了，verilog 言簡意賅assign always case if else 掌握這些幾乎可以寫出90%的電路了

責任編輯：ct