牛人的FPGA設(shè)計經(jīng)驗分享

　　這里我談?wù)勎业囊恍┙?jīng)驗和大家分享，希望能對IC設(shè)計的新手有一定的幫助，能使得他們能少走一些彎路!

　　在IC工業(yè)中有許多不同的領(lǐng)域，IC設(shè)計者的特征也會有些不同。在A領(lǐng)域的一個好的IC設(shè)計者也許會花很長時間去熟悉B領(lǐng)域的知識。在我們職業(yè)生涯的開始，我們應(yīng)該問我們自己一些問題，我們想要成為怎樣的IC設(shè)計者?消費?PC外圍?通信?微處理器或DSP?等等?

　　IC設(shè)計的基本規(guī)則和流程是一樣的，無論啥樣的都會加到其中。HDL，FPGA和軟件等是幫助我們理解芯片的最好工具。IC的靈魂是知識。因此我們遇到的第一個挑戰(zhàn)將是獲得設(shè)計的相關(guān)信息，然后理解信息并應(yīng)用它。

　　但是有些信息不是免費的，我們需要加入一些協(xié)會或從如IEEE/ISO等那些組織購買一些文檔。設(shè)計者應(yīng)該有很強的背景知識來很快的理解他們，甚至能改進存在的標(biāo)準(zhǔn)或。一個好的設(shè)計者應(yīng)該應(yīng)該有足夠的設(shè)計技能和工具應(yīng)用知識并且不斷的積累他們。

　　例如：8口以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換HUB控制器

　　需要知識：IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)，包括10MHZ以太網(wǎng)和100MHZ快速以太網(wǎng)。

　　相關(guān)領(lǐng)域：異步傳輸模式(ATM)，IEEE802.11無限局域網(wǎng)，IEEE1394，USB等。

　　HDL，計算機仿真和只能解決ASIC設(shè)計流程的數(shù)字部分。如果在IC中有任何模擬部分，他將依賴模擬設(shè)計者或從另外的廠家購買。甚至一些純數(shù)字部分也能從另外一些廠家購買以加速上市時間。那些不是被我們設(shè)計的部分稱為IP，包括HDL代碼，網(wǎng)表，硬核。對于我們設(shè)計的技術(shù)取決于硬核。一些IP是非常貴的，如在USB2.0中的 PHY。一些小的公司沒有足夠的人力和軟件資源來完成有些工作，甚至他們不能在缺貨期預(yù)定足夠的晶原，因此涉及服務(wù)公司取代了他們的工作。但并不是每個IP都滿足我們的需要，有時我們需要在購買后作一些修改。我們要在設(shè)計前決定所要用到的IPs。

　　在設(shè)計開始，設(shè)計者必須理解所有相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和算法。但是有許多方法來應(yīng)用這些規(guī)范和算法。最好的結(jié)構(gòu)是快速和最小芯片尺寸的結(jié)合。不幸的是，快速的需求常常和最小芯片尺寸的需求是對立的。因此，在HDL編碼工作前規(guī)劃一個最優(yōu)的結(jié)構(gòu)也是一個重要的問題。

　　例如：1：除法器

　　除數(shù)被固定。最快的方法是查表，但是這個方法需要大的內(nèi)存。我們可以可以從被除數(shù)中不斷的減去除數(shù)直到新的被除數(shù)比除數(shù)小。它會花更多的時間但用最少的硬件。還有許多的方法來構(gòu)建除法器，每種方法都有他自己的優(yōu)點和缺點。

　　2：圖像處理的動態(tài)評估器

　　從前一個圖片中發(fā)現(xiàn)最相似的8×8模塊，在整個電影剪輯中。最基本的有全搜索和三步搜索的方法。許多的論文已經(jīng)討論過優(yōu)化硬件復(fù)雜度和速度的結(jié)構(gòu)，這里我不再祥解釋。

　　一個好的設(shè)計者應(yīng)該要被實際經(jīng)驗培訓(xùn)和不斷的。我們要在每個設(shè)計工作中非常小心和耐心。因為一個NRE將會消耗大量的金錢和數(shù)周的時間，如果他不小心犯錯，設(shè)計者將會對金錢和計劃失敗負(fù)責(zé)。經(jīng)驗和小心也許是來完成一個成功的設(shè)計項目最好的方法。

　　以下條款是一些對一個穩(wěn)步的和成功的設(shè)計的建議：(可能有些朋友也指出了其中的部分，我這里只作簡要說明，可能稍有不同)