本書收集整理了作者在FPGA學(xué)習(xí)和實(shí)踐中的經(jīng)驗(yàn)點(diǎn)滴。書中既有日常的學(xué)習(xí)筆記，對(duì)一些常用設(shè)計(jì)技巧和方法進(jìn)行深入探討;也有很多生動(dòng)的實(shí)例分析，這些實(shí)例大都是以特定的工程項(xiàng)目為依托，具有一定的借鑒價(jià)值;還有一些適合于初學(xué)者入門和進(jìn)階學(xué)習(xí)的實(shí)驗(yàn)例程;另外還給出了兩個(gè)比較完整的DY工程，讓讀者從系統(tǒng)角度理解FPGA的開發(fā)流程。本書從工程實(shí)踐出發(fā)，旨在引領(lǐng)讀者學(xué)會(huì)如何在FPGA的開發(fā)設(shè)計(jì)過程中發(fā)現(xiàn)問題、分析問題并解決問題。

　　FPGA器件的應(yīng)用是繼單片機(jī)之后，當(dāng)今嵌入式系統(tǒng)開發(fā)中最為熱門的關(guān)鍵技術(shù)之一，在國內(nèi)也有著很廣泛的應(yīng)用群體。對(duì)于很多還在高校里深造的學(xué)生，甚至一些從未接觸過FPGA的硬件工程師們，都希望能夠掌握這樣一門新技術(shù)。相比而言，基于FPGA的開發(fā)設(shè)計(jì)與以往的軟件或硬件開發(fā)有著很大的不同， Verilog或VHDL等硬件描述語言的使用也有著很多的技巧和方法。如何能夠快速掌握這門技術(shù)呢？捷徑是沒有的，需要學(xué)習(xí)者多花時(shí)間和精力。從特權(quán)同學(xué)個(gè)人的學(xué)習(xí)經(jīng)歷來看，理論很重要，實(shí)踐更重要。理論與實(shí)踐結(jié)合過程中更是需要多思考多分析、多總結(jié)。在初學(xué)時(shí)，特權(quán)同學(xué)也曾買過市面上的FPGA/CPLD實(shí)驗(yàn)板，開始實(shí)踐時(shí)也只是簡單地學(xué)會(huì)了下載配置，對(duì)一些通用的外設(shè)玩得更嫻熟而已。但是這還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，在實(shí)例代碼的學(xué)習(xí)過程中，特權(quán)同學(xué)對(duì)代碼風(fēng)格的重要性感受頗深。玩過這些板子，特權(quán)同學(xué)重新回歸理論，開始大量地閱讀 Altera和 Xilinx官方提供的Handbook和 Application Note，從中更是領(lǐng)悟了很多的設(shè)計(jì)技巧和方法，也發(fā)現(xiàn)要真刀真槍地做一個(gè)FPGA項(xiàng)目也并非易事。在這期間，特權(quán)同學(xué)參與了不少小項(xiàng)目的設(shè)計(jì)工作，由于沒有高人指點(diǎn)，花了很多時(shí)間和精力在琢磨，也算是走了不少彎路。但是很慶幸，功夫不負(fù)有心人，在一大堆英文資料和實(shí)際摸索中，一個(gè)個(gè)設(shè)計(jì)難點(diǎn)都迎刃而解。FPGA設(shè)計(jì)的精髓不僅是設(shè)計(jì)輸人，那頂多不過是整個(gè)流程中最重要的一部分而已，如何對(duì)綜合與布局布線結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化、如何更有效地進(jìn)行驗(yàn)證、如何達(dá)到時(shí)序收斂等問題都是至關(guān)重要的。FPGA開發(fā)很簡單，又一點(diǎn)都不簡單，還是那句話，設(shè)計(jì)者要用心去學(xué)習(xí)、去分析、去感悟、去總結(jié)。FPGA設(shè)計(jì)中也不該有絕對(duì)的對(duì)或錯(cuò)，具體問題具體分析才是最適用的方法本書收集整理了特權(quán)同學(xué)在FPGA學(xué)習(xí)和實(shí)踐中的經(jīng)驗(yàn)點(diǎn)滴。書中既有日常的學(xué)習(xí)筆記，對(duì)一些常用設(shè)計(jì)技巧和方法進(jìn)行深入探討;也有很多生動(dòng)的實(shí)例分析，這些實(shí)例大都是以特定的工程項(xiàng)目為依托，具有一定的借鑒價(jià)值;還有一些適合于初學(xué)者入門和進(jìn)階學(xué)習(xí)的實(shí)驗(yàn)例程;另外還給出了兩個(gè)比較像模像樣的DY工程全書的內(nèi)容可以分為三大塊。第一部分到第四部分，主要是針對(duì)FPGA的開發(fā)流程，從基礎(chǔ)知識(shí)入手，先介紹一些基本概念，然后針對(duì)開發(fā)流程中最重要的環(huán)節(jié)，從實(shí)踐的角度帶領(lǐng)讀者逐步深人。第五部分和第六部分，以特權(quán)同學(xué)自己開發(fā)的實(shí)驗(yàn)板為基礎(chǔ)，由淺入深地帶領(lǐng)讀者從人門到進(jìn)階完成一系列的實(shí)驗(yàn)，直至最后能夠真槍實(shí)彈地完成兩個(gè)工程。

　　20世紀(jì)80年代中期，F(xiàn)PGA初誕生時(shí)，邏輯資源相對(duì)匱乏，當(dāng)時(shí)的FPGA主要就用于實(shí)現(xiàn)粘合邏輯、中等復(fù)雜度的狀態(tài)機(jī)控制或者是一些復(fù)雜度不高的數(shù)據(jù)處理過去的設(shè)計(jì)師需要用一些54或者74系列的基本邏輯門進(jìn)行數(shù)字系統(tǒng)的搭建，處理器的出現(xiàn)雖然大大改變了這一狀況，但是對(duì)于一些用戶希望自由擴(kuò)展的個(gè)性化電路，有時(shí)還是很難離開這些基本邏輯門電路的。譬如迄今為止仍廣為使用的51單片機(jī)，由于其位寬和引腳數(shù)量的局限性，設(shè)計(jì)者常常需要用很多鎖存芯片或者選路芯片進(jìn)行地址或者數(shù)據(jù)總線的控制與譯碼，這也使得一個(gè)功能簡單的系統(tǒng)電路顯得相當(dāng)龐大?？?a target='_blank' class='arckwlink_none'>編程器件的出現(xiàn)給系統(tǒng)小型化帶來了福音，它能夠兼容各種接口標(biāo)準(zhǔn)，內(nèi)部邏輯的可編程性也給設(shè)計(jì)者的使用帶來了更多靈活性?？梢哉f，邏輯粘合是早期FPGA器件的一個(gè)主要功能，但是現(xiàn)在的FPGA動(dòng)輒上萬邏輯門，再讓它做些簡單的邏輯粘合就有些大材小用了，所以這方面的功能更多則由CPLD來替代了相信很多朋友都比較熟悉 Altera的MAX700系列CPLD，特權(quán)同學(xué)也玩過，由于低電壓、低功耗的大趨勢(shì)，使得5V的FPGA/CPLD現(xiàn)在已經(jīng)逐漸淡出了市場(chǎng)，不過 Altera的這款5V器件還是能在市場(chǎng)上買到的，邏輯資源不多，頻率也不高，適合做一些邏輯粘合（一般是純組合邏輯）。