回想起自己學(xué)FPGA,，已經(jīng)有一段時間了,，從開始的茫然，到后來的瘋狂看書,，設(shè)計開發(fā)板,，調(diào)電路,，練習(xí)各種FPGA實例，到最后能獨立完成項目,，一路走來,，感受頗多，拿出來和大家分享,，順便介紹下自己的一點經(jīng)驗所得,，希望對初學(xué)者有所幫助。
　　廢話不說了,，下面進入正題,，學(xué)習(xí)FPGA我主要經(jīng)歷了這么幾個階段：
　　①,、Verilog語言的學(xué)習(xí),，熟悉Verilog語言的各種語法。
　?、?、FPGA的學(xué)習(xí)，熟悉QuartusII軟件的各種功能,，各種邏輯算法設(shè)計,，接口模塊(RS232,LCD,VGA,SPI,I2c等)的設(shè)計，時序分析,，硬件優(yōu)化等，自己開始設(shè)計簡單的FPGA板子,。
　?、邸iosII的學(xué)習(xí),，熟悉NiosII的開發(fā)流程,，熟悉開發(fā)軟件(SOPC,NiosII IDE),了解NiosII的基本結(jié)構(gòu),，設(shè)計NiosII開發(fā)板，編寫NiosII C語言程序,，調(diào)試板子各模塊功能,。
　　先來說說第一個階段，現(xiàn)在主要的硬件描述語言有VHDL,，Verilog兩種,，在本科時老師一般教VHDL，不過現(xiàn)在
　　Verilog用的人越來越多,，其更容易上手(與C語言語法比較類似),也更靈活,，現(xiàn)在的IC設(shè)計基本都用Verilog。像systemC,，systemVerilog之類的應(yīng)該還在萌芽階段,，以后可能會有較大發(fā)展。鑒于以上原因我選擇了Verilog作為我學(xué)習(xí)的硬件描述語言,。
　　其實有C語言的基礎(chǔ),，學(xué)起Verilog的語言很簡單，關(guān)鍵要有并行的概念,，所有的module,，assign，always都是并行的,，這一點與軟件語言有明顯不同,。這里推薦幾本評價比較好的學(xué)習(xí)Verilog的書籍：
　　①,、《verilog 數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計教程》,，這本書對于入門是一本很好的書，通俗易懂,，讓人很快上手,，它里面的例子也不錯。但本書對于資源優(yōu)化方面的編程沒有多少涉及到,。
　?、凇ⅰ对O(shè)計與驗證Verilog HDL》,，這本書雖然比較薄,，但是相當(dāng)精辟，講解的也很深入,，很多概念看了這本書有種豁然開朗的感覺,，呵呵。
　　學(xué)習(xí)Verilog其實不用看很多書,，基本的語法部分大家都一樣,，關(guān)鍵是要自己會靈活應(yīng)用,，多做練習(xí)。
　　Verilog語言學(xué)了一段時間,，感覺自己可以編點東西,，希望自己編的程序在板子上運行看看結(jié)果，下面就介紹我學(xué)習(xí)的第二個階段,。
　　剛開始我拿了實驗室一塊CPLD的開發(fā)板做練習(xí),，熟悉QuartusII的各種功能，比如IP的調(diào)用,，各種約束設(shè)置,，時序分析，Logiclock設(shè)計方法等,，不過做到后面發(fā)現(xiàn)CPLD的資源不太夠(沒有內(nèi)嵌的RAM,、不能用SignalTapII，LE太少等),，而實驗室沒有FPGA開發(fā)板,，所以就萌生了自己做FPGA開發(fā)板的意圖，剛好Cadence我也學(xué)的差不多了,，就花了幾天時間主要研究了FPGA配置電路的設(shè)計,，在板子上做了Jtag和AS下載口，在做了幾個用戶按鍵和LED,，其他的口全部引出作為IO口,，電路比較簡單，板子焊好后一調(diào)就通了(心里那個爽啊...),。我選的FPGA是cycloneII系列的EP2C5,，資源比以前的FPGA多了好幾倍，還有PLL,，內(nèi)嵌的RAM,，可以試試SignalTapII，用內(nèi)嵌的邏輯分析儀測試引腳波形,，對于FPGA的調(diào)試,，邏輯分析儀是至關(guān)重要的。利用這塊板子我完成了項目中的幾個主要功能：RS232通信,，指令譯碼,，配置DDS，AD數(shù)據(jù)高速緩存,，電子開關(guān)狀態(tài)設(shè)置等,，在實踐中學(xué)習(xí)起來真的比平時快很多，用到什么學(xué)什么動力更大。這個時候我主要看的數(shù)據(jù)有這幾本感覺比較好：
　?、佟ⅰ禔ltera FPGA/CPLD 設(shè)計(基礎(chǔ)篇)》：講解一些基本的FPGA設(shè)計技術(shù),，以及QuartusII中各個工具的用法(IP,，RTL，SignalProbe,，SignalTapII,，Timing Closure Floorplan，chip Editor等),，對于入門非常好,。
　　②,、《Altera FPGA/CPLD 設(shè)計(高級篇)》：講解了一些高級工具的應(yīng)用,，LogicLock，時序約束很分析,，設(shè)計優(yōu)化,，也講述了一些硬件編程的思想，作為提高用,。
　?、邸ⅰ禙PGA設(shè)計指南--器件,，工具和流程》：這本書看了他的目錄忍不住就買了,，這本書講述了FPGA設(shè)計的各個方面，雖然每個方面都是點到為止,，但能讓你有個整體的概念,，了解FPGA的所有設(shè)計功能，了解FPGA開發(fā)的整個流程,。
　?、芷鋵嵶詈玫膶W(xué)習(xí)網(wǎng)站莫過于Altera的官方網(wǎng)站www.altera.com，不過很多人一看到英語就不想看,，其實上面的英文很簡單,，很多時候不敢看是因為對自己沒信心或心靜不下來看。不過官方網(wǎng)站上資料很多,，剛開始可能會覺得資料安排的有點亂,，不方便查找，以后有時間我列個資料的鏈接目錄,，整理一下,，方便大家查找。
　　到這里，自己最FPGA的學(xué)習(xí)有一段時間了,，練習(xí)了很多實例,，自己也編寫了不少程序，也有了一些項目經(jīng)驗,，算是對FPGA有些了解了,。在不斷的學(xué)習(xí)中發(fā)現(xiàn)FPGA不僅可以做邏輯設(shè)計，算法設(shè)計等,，還能做嵌入式開發(fā),，altera先后開發(fā)了Nios，NiosII兩款FPGA的嵌入式軟核,，并有配套的軟件,，剛開始看到這些我真是心中突然豁然開朗，學(xué)習(xí)真的是無止境,，又一個全新的領(lǐng)域擺在我面前,，我決定學(xué)習(xí)NiosII，要學(xué)就要學(xué)最好,。
　　剛開始入門是很痛苦的,，嵌入式設(shè)計需要從硬件到驅(qū)動到軟件全部熟悉，硬件系統(tǒng)問題還不是很大(以前做過單片機,，DSP等MCU),處理器的架構(gòu)心里還有點數(shù),，對于驅(qū)動和軟件工程，剛開始學(xué)習(xí)真的很頭痛,。NiosII應(yīng)該還算比較新的內(nèi)容(應(yīng)該是2004年出的),，國內(nèi)的書籍不算很多，網(wǎng)上這方面的資料也比較零碎,，所以我就開始將Altera網(wǎng)站上這方面的資料系統(tǒng)的看一邊,，這里推薦幾本網(wǎng)站上的handbook：
　　①,、Embedded Design Handbook
　?、凇ios II Processor Reference Handbook
　?、?、Nios II Software Developer's Handbook
　　④,、Quartus II Handbook, Volume 4: SOPC Builder
　?、荨uartus II Handbook, Volume 5: Embedded Peripherals
　　看完這些handbook,，總算基本明白整個架構(gòu),，軟硬件設(shè)計方法，驅(qū)動的編寫等，感覺自己可以編一些嵌入式的程序了,，不過雖然前面做的那塊ep2c5的板子支持NiosII系統(tǒng),，不過對于嵌入式設(shè)計來說還是顯得單薄了一點，沒有SDRAM,，F(xiàn)lash這兩個比較基本的模塊,，Ep2C5內(nèi)嵌的RAM太小，程序?qū)懖淮?，而且每次總要絞盡腦汁優(yōu)化程序代碼大小，很多時候優(yōu)化了后函數(shù)功能會受到限制,，不利于初學(xué)者,，也不利于調(diào)試。所以到這里我有產(chǎn)生了自己做一塊Nios開發(fā)板的想法(直接買比較貴,，自己做便宜,，而且還能鍛煉自己，一舉兩得),，通過借鑒其他開發(fā)板,，選擇自己開發(fā)板上需要包含什么模塊，確定各個模塊使用什么芯片,，閱讀各個芯片的datasheet,，畫出原理圖并做出PCB圖，這塊板子我選的是Ep2c8Q208,，比上一塊資源又將近多了一倍,，板子上還有以下模塊：SDRAM，F(xiàn)lash,，EPCS4,，RS232，USB,VGA,PS2,AD,DA,LCD等,，滿足了一般開發(fā)板的配置要求,。板子回來以后調(diào)試了四五天，(flash工作了,，LCD顯示了,，RS232通了，USB通了,，AD,，DA工作了，SDRAM正常了...),，真是每天都有驚喜,，每個模塊都編寫了NiosII軟件測試程序，調(diào)試硬件的時候?qū)浖倪\行也更熟悉了。在這次調(diào)試的過程中真的學(xué)到了很多,，為此專門寫了好幾頁調(diào)試筆記,，下次拿出來和大家一起分享。現(xiàn)在硬件平臺有了,，NiosII也了解的差不多了,，終于可以自己編寫一些規(guī)模大一點的程序了。
　　以后的路還很長,，不過也有很多驚喜在等著我們......