#悬崖上的花，越芬芳越无常~
终于又抽出时间搞这个FPGA入门系列了。这个也是我之前在B站做的视频，关于FPGA入门的过程经验的一个总结，去帮助大家帮助了解FPGA的入门。

南信大电子工程师协会慕课计划 —— FPGA入门学习（2）：从入门到入坟的经验1

南信大电子工程师协会慕课计划 —— FPGA入门学习（3）：从入门到入坟的经验2

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入门 —— 摸着石头过河
- 拿FPGA干嘛？
- FPGA的优势是？我们用是FPGA的什么优势？
- 我什么要学FPGA？
理论 —— 打好基础
实际工程 —— 软件使用、仿真
- Altera（Intel）—— Quartus II
- - Xilinx（AMD）—— ISE / Vivado / Vitis
  - 上海安路信息科技（Anlogic) —— Tang Dynasty
上板实验 —— 直观的效果
系统工程 —— 组合功能、展现应用效果
复杂运算 —— 数字信号处理/图像处理/神经网络
大型工程 —— 科研项目/学科竞赛/工程应用
结语

入门 —— 摸着石头过河

一般我们在学习某项技术的时候，肯定会有一个目标或者目的，这个技术是为了什么，是想做什么。在一开始接触FPGA的时候，可能是老师的推荐、或者是上专业课的要求，或者是竞赛的需求，导致了我们对于掌握FPGA技术的需求，这个接触的点，就是我们FPGA学习切入的一个点。

拿FPGA干嘛？

FPGA有许多经典的应用领域，像传统的数字信号处理，软件无线电、基带信号处理、数字图像处理，加上芯片验证上必须的设计验证。还有像比较基础的实验教学，课程设计，这样教学的场合。而现在开始把FPGA应用的到5G、云计算、数据中心当中去，做神经网络加速，硬件加速，这也是最近很热门的方向。
明确好学习FPGA的学习方向，有利于在学习的过程中，系统的学习该方面的知识，尤其是逻辑设计的重点。虽然说在初步入门的时候，基本上学的都是一类东西，但是在之后的继续学习的过程中，还是很多发展的空间的。

FPGA的优势是？我们用是FPGA的什么优势？

在FPGA的学习上，不同的人用FPGA的目的不一样，借用FPGA的优势也不尽相同。比如说用FPGA做数字信号处理和用FPGA做数字图像处理，用的是FPGA的并行性，能够实时的处理多比特数据，并且高速；用FPGA做IC的RTL验证，用的是 FPGA的可重构性，着重强调FPGA的可编程性，对线路时延和跨时钟域有要求；用FPGA做硬件加速，用的是高速并行性和可重构性，通过将可编程逻辑阵列池化成神经网络的加速单元，为广谱的神经网络或者特定神经网络进行加速。（比如FPGA在数据中心的部署）

我什么要学FPGA？

这个问题就比较宽泛了，但是在我们初学的时候，肯定有一个这样的想法，我为什么要学FPGA ，我学FPGA有什么用？是为了工作有更好的竞争力？还是为了自己能够掌握更多的技术，或者FPGA只是工程的一部分，在我们有清晰的目标去努力的时候，学习的动力和效率会更加强烈，学习效果也会更好。

理论 —— 打好基础

通用的知识

硬件描述语言（HDL) —— Verilog HDL、VHDL、System Verilog
在一般的社会FPGA入门里（指培训班和淘宝教程），都会使用Verilog作为入门学习的硬件描述语言；而在大部分高校里，课本和老师大部分使用VHDL作为入门的语言。我个人的推荐是学习Verilog，因为这个是现在商用最广泛，语法相对简单和灵活的HDL，虽然system Verilog在语法上具有更高的自由度，但是它的学习难度也是较高的，比较推荐的是先学会Verilog，然后再接触system Verilog，就很容易了。
硬件结构
规范的编程方式
专业的知识？
通过FPGA实现的功能？数字信号处理？图像采集与显示？图像处理？物联网？音频信号处理？
关于这个部分，可以去看另一篇博客，里头的书籍应该会有所启发。【FPGA】初探FPGA —— 入门书籍推荐
必须要深入的了解

方便理解的FPGA物理架构，FPGA的发展历史，相对前沿的行业信息

这一些知识的学习虽然看起来对FPGA的学习并没有什么帮助，甚至看起来会有点鸡肋，但是从长远的学习来说，有利于构建FPGA的设计思维，就是不要从给单片机的思维去给FPGA编程。

额外但又必须的知识
数字电子技术基础 —— 看家老本行
有限状态机（FSM）—— 一段式、二段式、三段式

实际工程 —— 软件使用、仿真

（从Altera介绍）

Altera（Intel）—— Quartus II

精简版Prime官网免费，Prime Standard 可以找破解
仿真软件 —— Modelsim
Altera 从Quartus 10 之后，就不在自家的EDA软件里嵌入仿真了，所以必须要做联合仿真

Xilinx（AMD）—— ISE / Vivado / Vitis

官网能够免费申请到正版license
初学相对复杂，因为Vivado的步骤比较严谨
自嵌入仿真系统，不需要做联合仿真，但是内存占用量会比较大。
适合大型项目高封装IP库，以及支持高级语言编程 —— C/C++ in HLS（High Level Synthesis）and Python + FPGA（PYNQ）

试一试支持国产？

上海安路信息科技（Anlogic) —— Tang Dynasty

相对较少的IP核，有些IP不是很好用
有时会触发一点奇怪的bug
电脑没法识别安路的下载器驱动，只能通过禁用数字签名的方式
相对的新手不友好，以及网上的资料太少。我自己之前写过几篇它的博客，可以参考一下。
【FPGA】安路FPGA下载器驱动安装教程
【安路FPGA】如何使用锁相环(PLL)IP核
【安路FPGA】从流水灯入门安路开发环境

上板实验 —— 直观的效果

理论与实际的结合
简单的控制器件 —— LED、按键、蜂鸣器、数码管、温湿度传感器，UART
复杂的控制器件 —— 实时时钟，EEPROM，SD卡，ADC，DAC，LCD1602，TFT LCD，VGA，OLED，SPI，IIC
更复杂的控制器件 —— 摄像头，以太网口，SDRAM，NIOS II
稍微组合一下
跑马灯 ——　LED 和计数器、分频器（我的FPGA老师爱惨了分配器

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