新员工FPGA设计入门：提升全流程能力关键点

本篇FPGA与CPLD设计学习笔记总结主要针对新入职的IT员工，他们在理解和掌握FPGA和CPLD设计流程方面可能已具备一定的基础知识，但可能存在某些技能短板，阻碍他们独立完成整个设计流程。本文将深入讲解几个关键知识点： 1. 硬件设计原则：强调速度与面积的平衡与互换，即通过优化设计策略，如模块复用、时序调整和数据流控制，实现速度提升和面积节省。例如，对于时序宽松的设计，可以利用模块复制来减小芯片面积；而对于高时序要求，采用并行处理来提高频率。 2. HDL语言的理解：Verilog是一种重要的硬件描述语言，其建模层次包括系统级、算法级、寄存器传输级、逻辑级、门级和电路开关级。理解这些层次有助于更好地描述硬件行为。 3. 循环语句使用：在RTL级编码中，for循环由于会导致寄存器资源的大量消耗，通常被case语句所替代，因为case语句能有效复用硬件资源，避免浪费。 4. 条件语句的差异：if…else…结构有优先级，而case则无优先级。在描述平行语句时，若无需建立优先级，case更为合适，以节省逻辑资源。 5. FPGA与CPLD的区别：FPGA拥有丰富的触发器资源，适合需要高速度和可编程性的应用，而CPLD侧重于组合逻辑，其结构简单，布线资源丰富，适用于低延迟和低成本设计。 6. 硬件组件构成：FPGA由可编程I/O、可编程逻辑单元、嵌入式RAM、布线资源、嵌入功能单元和硬核等部分组成，而CPLD主要由可编程I/O、基本逻辑单元、布线池及辅助功能模块构成。 7. BlockRAM：作为FPGA中的重要存储资源，BlockRAM提供大容量的内部存储空间，用于存储数据和程序，对于性能要求较高的设计至关重要。 这篇学习笔记提供了新入职员工在FPGA和CPLD设计中需要强化的关键技能和概念，帮助他们弥补不足，提升设计能力。理解并熟练运用这些原则和技术，将有助于他们在硬件设计领域取得成功。