清华大学电子工程系FPGA设计高级进阶教程与实践指南

FPGA设计高级进阶课程由清华大学电子工程系的贺光辉教授提供，旨在帮助FPGA爱好者深入理解并掌握高级设计技术。课程的核心内容包括FPGA的基本设计原则，如乒乓结构、流水线设计和状态机设计，以及如何处理异步时钟域的问题，以消除设计中的毛刺。课程特别强调从文档到设计实践的完整流程，通过实例学习来深化设计理念。 在理论教学方面，推荐阅读《Verilog数字系统设计教程》、《硬件描述语言Verilog》等教材，以及《基于FPGA的系统设计（英文版）》、《Altera FPGA/CPLD设计（高级篇）》等实战指南，以全面了解FPGA设计的技术背景和最佳实践。对于深入理解片上系统设计，书目中还推荐了《Reuse methodology manual for system-on-a-chip designs》和《片上系统：可重用设计方法学》。 此外，课程还推荐一系列技术文章，如Sunburst Design网站上的论文，这些资源涵盖了Verilog编码风格优化、状态机设计编码技巧、多时钟同步与异步设计策略，以及关于同步和非同步复位的讨论，以及非阻塞赋值在Verilog合成中的重要性。通过这些文章，学员可以了解到当前设计趋势和业界最佳实践。 课程大纲明确分为两部分，上午主要讲解控制通路的设计，涉及有限状态机的概念和应用，以及如何处理不同时钟域间的同步问题。下午则聚焦于数据通路的设计，强调算法与硬件结构之间的映射，这在实际项目中至关重要。整个课程的目标是使学生能够熟练运用FPGA设计技巧，从设计概念到实际实现，具备独立进行复杂FPGA项目的技能。 完成本单元的学习后，学生将对FPGA设计有更深入的理解，不仅限于技术层面，还包括如何高效地利用各种工具和资源，以确保设计质量和效率。这对于那些希望在嵌入式系统、通信和信号处理等领域发展职业生涯的工程师来说，是一门极具价值的进阶课程。