00_FPGA概述/概念/常识【汇总贴】

明德扬周老师

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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

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