FPGA培训

FPGA（Field Programmable Gate Array）是在PAL （可编程阵列逻辑）、GAL（通用阵列逻辑）等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路（ASIC）领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。

培养目标

设计思路

FPGA芯片是开发高速数字电路设计的理想解决方案之一。FPGA芯片基于HDL的设计方法允许工程师使用高级语言进行设计。因此，FPGA工程师需要具备设计思路能力，包括分析需求、制定设计方案、梳理设计流程、处理异常情况等。在FPGA设计过程中，需考虑到开销、时序分析、资源利用等方面。例如，在设计高清视频显示芯片时，需要考虑分辨率、色彩表现、帧率等因素。在设计完成后，需要使用仿真工具模拟验证，并进行调试测试以确保其正确性、稳定性、可靠性和可移植性。

硬件语言

FPGA工程师通常使用硬件描述语言（HDL）进行FPGA芯片的设计工作。硬件描述语言使得工程师能够使用高级语言进行设计，从而提高了开发效率和可重用性。HDL可以分为两种类型：Verilog和VHDL。这两种语言都有其优点和缺点。Verilog语言通常更简单，更易于使用和学习，但其结构更灵活，因此需要更多的注意力来保证代码正确性。相反，VHDL比Verilog更为精细，它可以很好的描述复杂的状态机以及高级逻辑电路。FPGA工程师需要熟练掌握HDL语言，并能够根据需要灵活使用这些语言。他们需要知道如何将各种逻辑电路和存储器组合在一起，以实现所需的功能。同时，FPGA工程师还需要了解如何使用宏、异步复位、时钟分频等技术来设计复杂的电路。

发展前景

FPGA行业的前景很好，因为FPGA是许多不同行业的关键技术，包括计算机、通信、医疗、工业控制等领域。FPGA技术在很多应用场景中都能够提供高效、可靠的解决方案，因此FPGA工程师的需求也相对较高。传统的FPGA开发方向，用途有限、学习难度大、岗位偏少。与 ASIC 不同，FPGA在通信行业的应用比较广泛。通过对全球FPGA产品市场以及相关供应商的分析，结合当前我国的实际情况以及国内领先的FPGA产品可以发现相关技术在未来的发展方向，对我国科技水平的全面提高具有非常重要的推动作用。

学习内容

Verilog言及其于硬件电路之间的关系

器件结构

开发工具

数字电路

熟悉FPGA设计流程

孰练掌握资源估算

同步设计原理

熟练掌握基本概念计算

良好的设计思路