明德扬周老师 发表于 2020-8-21 16:37:31

00_FPGA概述/概念/常识【汇总贴】

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【问题1】FPGA是否和ARM一样,包含了IIC、SPI、CPU等功能?
答:FPGA芯片相当于一张白纸,设计师可以在FPGA里面实现任意功能,包括IIC、SPI和CPU等,都可以设计出来。但注意,这功能是要设计出来的,它本身是没有这功能的。


【问题2】老师请问如何查看程序在开发版上的运行时间,不然怎么说FPGA的速度快?
答:FPGA的运行时间,不是看“程序的综合编译时间”,也不是像软件那样看“看程序的执行时间”,而是应该像硬件那样,看“数据进来到数据出去的时间”。这个时间,可以通过仿真来看到。


【问题3】FPGA的输出管脚,支持多种管脚标准吗?可以支持不同电平吗?电平是由谁决定的?
答:FPGA支持多种电平输出,例如LVCMOS、TTL、LVDS等。其也支持1.5V 1.8V 2.5V 3.3V等多种电平。这些都是在QUARTUS、VIVADO、ISE软件中,配置管脚时,可以同时配置电平的。


【问题4】FPGA输出管脚,在上电时候的值,是高电平还是低电平,是谁来决定的?
答:FPGA是一张白纸,值是多少,自然是FPGA代码来决定。最开始时的值,就是该信号的复位值。


【问题5】FPGA工程的设计文件只有一个吗?还是可以有多个?
答:FPGA工程由一个或多个设计文件组成。一般规范的做法是:一个模块一个文件。这意味着一个工程是由众多个模块组成的。
      工程包含一个顶层模块,这个顶层模块可以通过“例化”的方法,关联下一级模块。这样一级一级关联下去。


【问题6】如果用fpga写算法,怎么把公式转换成代码?
答:这里只能作为一个宏观的解释。FPGA是一种很底层的设计,一般需要我们读懂公式后,用verilog的方法把它设计出来。
      我们可以使用提verilog语法中的加法(+)、减法(-)、乘法(*),这些符合可以直接用于设计。我们还可以使用官方提供的IP核,如乘法器、除法器等。
      例如一个算法:h = a + b*c + e/f,最后面的e/f可以用除法器实现,其他部分,可以直接使用代码实现。
   当然,上面实现中没有考虑到时序因素,这需要我们边设计边仿真边调试。
   有人认为,上面实现很很复杂,这是FPGA的一个特点,FPGA本身是一个底层硬件,实现起来是很复杂的,没办法的事。
   您或许需要的资料:http://www.fpgabbs.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=264明德扬的公开课,第3部分,是关于C语言转为VERILOG的技巧。
                                 《FPGA至简原理与应用》一书中,关于补码的部分。


      

明德扬吴老师 发表于 2020-10-24 10:17:59

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