任何乙個硬體工程師對fpga都不會陌生，就好比c語言對於軟體工程師來說是必修課程一樣，只要是電子相關專業的學生，都要學習可程式設計邏輯這門課程。fpga的英文全稱是field programmable gate
array，即現場可程式設計門陣列，它是在pal、gal、epld等可程式設計器件的基礎上進一步發展的產物。
從表象看，programmable這個單詞確實能夠很好的描述fpga的特點，但這也使得很多初學者走了不少彎路。一說到程式設計，大家不免聯想到
coding，因為軟體程式設計的思想對工程師來說已經是根深蒂固了。因此，很多初學者都會問乙個相同的問題，兩種硬體程式語言vhdl和verilog，應該學哪個？即使明確了要學習哪種設計語言，也會一頭紮進浩瀚的語法中，走向歧途。有些初學者寫了大量的**，在demo板上跑了n個試驗，可還是覺得不懂
fpga，甚至搞不清楚它和微控制器的區別。這是為什麼？其實，這都歸結乙個原因，就是被「可程式設計」這3個字給迷惑了，也就是說，沒有弄清楚fpga的本質是什麼。因此，對於fpga的學習也就不著法門，事倍功半，浪費了不少時間，卻仍然達不到效果。
fpga是作為專用積體電路(asic)領域中的一種半定製電路而出現的，既解決了定製電路的不足，又克服了原有可程式設計器件閘電路數有限的缺點。因此，從底層來看，fpga還是屬於積體電路的範疇。就當前的技術而言，使用fpga開發專案還是全部基於數位電路設計的，所以，fpga的「可程式設計」也就是實現不同的數位電路邏輯。這與所謂的軟體程式設計有著本質的區別！歸根結底，fpga設計就是電路設計，因此，對於每個fpga工程師來說，在做設計時必須在腦中
有電路的模樣，這很重要！那麼，到底該如何有效地學習fpga呢？其實，很簡單，只要從以下7點著手，循序漸進，日積月累，就完全能夠對fpga設計游刃
有餘。1.
首先，必須了解fpga的結構和效能。不同廠家，不同系列的fpga晶元都有不同的結構和效能，但是萬變不離其中。剛開始，從掌握幾款典型的高階晶元開始，例如altera公司的stratix iii和xilinx公司的virtex
5。之後，再去了解其它系列的晶元就很容易了。至於lattice和actel公司的晶元，當使用時再了解也不遲，因為學習主流的東西才會更加有效！許多有關fpga的教科書都會以幾款常用的晶元為例，講述fpga的基本結構和原理。初學者看了後，總覺得過於抽象，有點不知所云的感覺。因此，為了深刻理解fpga，必須要有紮實的數位電路基礎！在數位電路裡，最基本的就是邏輯和時序。工程師必須明白fpga內部邏輯結構和數位電路基本電路結構的關係。例如，任何4個輸入訊號的組合邏輯都可以通過fpga提供的4輸入lut來實現。如果使用xilinx的晶元，移位暫存器既可以通過多個觸發器級聯實現，也
可以通過lut來實現。通常，初學者可以設計出正確的邏輯，但卻很容易忽略時序。在i/o口的設計中，與時序相關的缺陷對於產品是致命的，會影響產品的可
靠性。因此，在掌握了結構後，還必須關注晶元的一些重要時序引數，例如i/o口時鐘的建立時間、保持時間和從觸發器到輸出的延遲時間，以及晶元內部工作時
鐘的最高頻率等等。只有充分掌握了所使用晶元的結構和效能，才能設計出乙個合理的系統，才能保證fpga的設計可靠穩定。fpga廠商提供的大量文件是乙個不錯的學習資料。
2. fpga既然是「可程式設計」，自然離不開程式語言。其實，早期的工程師大多使用原理圖輸入方式進行邏輯設計，這是一種更接近於電路設計的設計方式。這種設計方式對設計者要求較高，而且也不利於移植和維護，因此vhdl和verilog才漸漸流行起來。這兩種語言，無所謂孰優孰劣，只不過verilog發展的比vhdl好，而且和將來可能一統天下的systemverilog比較接軌。它們都是硬體描述語言。既然叫硬體描述語言，自然是和軟體世界裡的程式設計不一樣，所以，初學者不能把它當作軟體程式語言來學習，否則就會捨本逐末。如果僅僅只是從事fpga邏輯設計和做簡單的功能**，只需學習最簡單的語法就夠了。那些用於寫驗證指令碼的語法，完全不用學，基本用不上。語言僅僅只是乙個工具，尤其在硬體設計裡，**寫得漂不漂亮，並不重要，最關鍵的是設計思想。記住，fpga工程師是在設計電路，而不是在「程式設計」！
3. 很多任務程師會談到演算法的重要性，認為必須懂得很多演算法。沒錯，好的演算法對於設計來說猶如利器一般。可是，研究演算法和如何實現演算法是兩個不同的概念，研究算
法是在做數學題，實現演算法才是工程師的職責。這裡並不是說fpga工程師不用去研究演算法，而是強調職責所在。不同的演算法，我們對其原理的研究和理解的要求也是不同的。例如8b/10b編碼，只要你懂得在**需要使用它就夠了，現成的ip
core可以直接呼叫。但是，諸如fec編譯碼這樣的演算法，則只有了解了基本原理後才可能懂得如何實現。對於演算法，fpga工程師的重點就是在於「如何實現」！。另外，演算法之外，邏輯設計裡常用的設計方法必須懂得，例如，桌球操作、流水線設計和分時復用等等。還有常用的邏輯模組，如非同步fifo、狀態機，這些其實都是數位電路裡最基礎的東西，但是對於初學者來說，在做fpga設計時未必會正確的使用。
4. fpga設計必須有乙個好的設計流程來支撐。**寫完後，花大量時間做完善的功能**和驗證是很有必要的。可是一些工程師並不重視**和驗證，而是迫不及待的上板除錯。碰到bug後就在**上修修補補，運氣好的話，bug表面上是解決了，可真正深層次的原因卻未必發現，給產品留下了隱患。乙個好的設計流程
要求大多數bug在前期工作中必須解決掉，功能**和驗證則是乙個很有效也很重要的步驟。除了**驗證，綜合和佈線也必須重視，這要求我們必須仔細瀏覽編
譯報告和時序報告，因為，許多時序問題都能通過報告反映出來。有時候，一些工程師碰到時序問題，僅僅做時鐘反相來調整資料和時鐘的相位關係，或者修改綜合
和佈線的引數，仍無法解決問題。尤其是在用了高速時鐘的設計裡，大多數情況，我們只有修改**裡的邏輯才能滿足設計的時序要求。這些也只有仔細分析了報告後，才能對症下藥。另外，對於大多數同步邏輯設計來說，時序**是沒有必要的，這一步完全可以省略。
5. 現階段，fpga發展的三大方向就是soc，高速i/o和dsp。在有限的時間裡，選擇乙個領域進行主攻是有必要的，只有明確了目標，才會更加投入。soc設計要求設計者對軟體程式設計、cpu原理甚至是作業系統比較了解才行，因為soc就是乙個軟硬體結合的系統。高速i/o設計則要求設計者掌握許多模擬
電路的基本知識以及一些常用的通訊協議，例如，sdh、gbe、pci-e等等。fpga在dsp領域的使用是近幾年興起的乙個發展方向。fpga由於其
號處理常用演算法。這3個方向完全不同，切勿囫圇吞棗，一切通吃！「術業有專功」，資深的高階工程師也很難在多個方向都取得成就。當然，若能在乙個領域有較深的研究，同時，對另外兩個領域也有一定的了解，那就更好了。
6. 乙個優秀的fpga工程師，必須做到「一專多能」。所謂的「一專」當然是指在fpga設計領域的專業深度，而「多能」則是要求工程師對其它專業領域也要有
所了解和掌握。例如，對於設計乙個soc系統來說，c語言就必須學習，否則對於片上系統的架構就可能不合理。另外，對於設計高速i/o口的工程師來說，電
路板原理設計和pcb設計則需要有所了解。只有掌握了預加重、均衡以及阻抗匹配等這些與模擬電路相關的概念，才可能在設計和除錯中得心應手。
7. 最後一點，也是最難的一點，這也是邁向高階工程師的關鍵，就是fpga的設計需要乙個好的系統架構方案和合理的模組化分。這有助於fpga的除錯和維護，也便於多人共同開發，尤其是在使用大規模fpga時，這也就是常說的top－down設計方式。把乙個龐大的、複雜的設計化分成若干個小模組，而且層次要分明，不能扁平化，這需要設計者對設計必須有全面深刻的理解。乙個雜亂無序的設計對於後期的維護是災難性的，尤其是對於接手者來說，若要修改某個邏輯，可以說是苦不堪言。從這一點看，初學者的問題都可以在這裡找到答案。fpga學什麼？就是學習系統級的電路設計。所以，fpga工程師的發展方向就是系統工程師。
以上7點若能有深刻理解，則就能看清fpga的本質了。市場的瞬息變化，要求電子產品必須對市場具有高敏感性，產品從方案設計到市場投放的時間越來越短，fpga在其**不可沒。另外，在面對cost
down時，fpga也起著不可或缺的作用。在當今時代，fpga已經在通訊、資料處理、網路、儀器、工業控制、軍事和航空航天等眾多領域得到了廣泛應
用。隨著功耗和成本的進一步降低，fpga還將進入更多的應用領域，相信fpga工程師也必將會有乙個更加廣闊的施展空間。
FPGA機器學習之學習的方向
我可能還有些不一樣的我感覺我能做到的人工智慧，不想去說機械人打敗人類，還有很多像科幻片裡面的機械人一樣的狀態，我沒那個本事。我想做的事情很簡單，讓機器的眼睛看懂普通事物，做一些簡單的事情就可以了。所以我主要的方向就是，機器視覺。那我計畫如何一步一步向前走呢？或者說我要學習哪些東西呢？我目前的內容都是...
FPGA機器學習之學習的方向
我可能還有些不一樣的我感覺我能做到的人工智慧，不想去說機械人打敗人類，還有很多像科幻片裡面的機械人一樣的狀態，我沒那個本事。我想做的事情很簡單，讓機器的眼睛看懂普通事物，做一些簡單的事情就可以了。所以我主要的方向就是，機器視覺。那我計畫如何一步一步向前走呢？或者說我要學習哪些東西呢？我目前的內容都是...
FPGA中狀態機實現需要注意的地方
寫狀態機時需要注意的地方 1 狀態機的狀態編碼大概有三種 二進位制編碼，格雷碼，獨熱碼。其中二進位制編碼就是000 001 010 011 100這類的逐漸加一 格雷碼就是相鄰兩個狀態只有一位數不一樣，000 001 011 010之類的 獨熱碼的意思是有多少個狀態那麼狀態碼就有多少位，比如說狀態機...