PS：筆者強烈建議諸位註冊一個EETOP的賬號，每天簽到或者發貼、回貼就有積分了，裡面的資源非常豐富，各種軟體、資料都能找到。

一、入門首先要掌握HDL（HDL=verilog+VHDL）。

第一句話是：還沒學數電的先學數電。然後你可以選擇verilog或者VHDL，有C語言基礎的，建議選擇VHDL。因為verilog太像C了，很容易混淆，最後你會發現，你花了大量時間去區分這兩種語言，而不是在學習如何使用它。當然，你思維能轉得過來，也可以選verilog，畢竟在國內verilog用得比較多。

接下來，首先找本例項抄程式碼。抄程式碼的意義在於熟悉語法規則和編譯器（又叫綜合器），常用的整合開發環境有：Intel的

HDL是硬體描述語言，突出硬體這一特點，所以要用數電的思維去思考HDL，而不是用C語言或者其它高階語言，如果不能理解這句話的，可以看《什麼是硬體以及什麼是軟體》。在這一階段，推薦的教材是《Verilog HDL高階數字設計》或者是《用於邏輯綜合的VHDL》。不看書也能寫出個三段式狀態機就可以進入下一階段了。

此外，你手上必須準備Verilog或者VHDL的官方文件，《verilog_IEEE官方標準手冊-2005_IEEE_P1364》、《IEEE Standard VHDL Language_2008》，以便遇到一些語法問題的時候能查一下。

二、獨立完成中小規模的數位電路設計。

現在，你可以設計一些數位電路了，像交通燈、電子琴、DDS等等，推薦的教材是《Verilog HDL應用程式設計例項精講》。在這一階段，你要做到的是：給你一個指標要求或者時序圖，你能用HDL設計電路去實現它。這裡你需要一塊開發板，可以選Altera的cyclone IV系列，或者Xilinx的Spantan 6。還沒掌握HDL之前千萬不要買開發板，因為你買回來也沒用

三、掌握設計方法和設計原則。

你可能發現你綜合出來的電路儘管沒錯，但有很多警告。這個時候，你得學會同步設計原則、優化電路，是速度優先還是面積優先，時鐘樹應該怎樣設計，怎樣同步兩個異頻時鐘等等。推薦的教材是《FPGA權威指南》、《Altera FPGA/CPLD設計》第二版的基礎篇和高階篇兩本。學會加快編譯速度（增量式編譯、LogicLock），靜態時序分析（timequest），嵌入式邏輯分析儀（signaltap）就算是通關了。如果有不懂的地方可以暫時跳過，因為這部分還需要足量的實踐，才能有較深刻的理解。

四、學會提高開發效率。

因為Quartus和ISE的編輯器功能太弱，影響了開發效率。所以建議使用Sublime text編輯器中程式碼片段的功能，以減少重複性勞動。Modelsim也是常用的模擬工具，學會TCL/TK以編寫適合自己的DO檔案，使得模擬變得自動化，推薦的教材是《TCL/TK入門經典》。你可能會手動備份程式碼，但是專業人士都是用版本控制器Git的，可以提高工作效率。檔案比較器Beyond Compare也是個比較常用的工具，Git也有比較功能。此外，你也可以使用System Verilog來替代testbench，這樣效率會更高一些。如果你是做IC驗證的，就必須掌握System Verilog和驗證方法學（UVM）。推薦的教材是《Writing Testbenches using SystemVerilog》、《The UVM Primer》、《System Verilog1800-2012語法手冊》。

掌握了TCL/TK之後，可以學習虛擬Jtag（ISE也有類似的工具）製作屬於自己的除錯工具，此外，有時間的話，最好再學個python。指令碼，意味著一勞永逸。

五、增強理論基礎。

這個時候，你已經會使用FPGA了，但是還有很多事情做不了（比如，FIR濾波器、PID演算法、OFDM等），因為理論沒學好。我大概地分幾個方向供大家參考，後面跟的是要掌握的理論課。

1、訊號處理——訊號與系統、數字訊號處理、多采樣率訊號處理、數字影象處理、現代數字訊號處理、盲訊號處理、自適應濾波器原理、雷達訊號處理

2、介面應用——如：UART、SPI、IIC、USB、CAN、PCIE、Rapid IO、DDR、TCP/IP、SPI4.2(10G乙太網介面)、SATA、光纖、DisplayPort、HDMI

3、無線通訊——訊號與系統、數字訊號處理、通訊原理、行動通訊基礎、隨機過程、資訊理論與編碼

4、CPU設計——計算機組成原理、微控制器、計算機體系結構、編譯原理、RISC-V

5、儀器儀表——類比電子技術、高頻電子線路、電子測量技術、智慧儀器原理及應用

6、控制系統——自動控制原理、現代控制理論、過程控制工程、模糊控制器理論與應用

7、壓縮、編碼、加密——數論、抽象代數、現代編碼技術、資訊理論與編碼、資料壓縮導論、應用密碼學、音訊資訊處理技術、數字視訊編碼技術原理、H.265

現在你發現，原來FPGA會涉及到那麼多知識，你可以選一個感興趣的方向，但是工作中很有可能用到其中幾個方向的知識，所以理論還是學得越多越好。如果你要更上一層，數學和英語是不可避免的。

六、學會使用MATLAB模擬。

設計FPGA演算法的時候，多多少少都會用到MATLAB，比如CRC的係數矩陣、FFT、數字濾波器係數、各種表格和文字處理等。此外，MATLAB還能用於除錯HDL（用MATLAB的計算結果跟用HDL算出來的一步步對照，可以知道哪裡出問題）。推薦的教材是《MATLAB寶典》和杜勇的《數字濾波器的MATLAB與FPGA實現》。

七、足量的實踐。

這個時候你至少讀過幾遍晶片手冊（官網有），然後可以針對自己的方向，做一定量的實踐了（期間要保持良好的程式碼風格，增加元件例化語句的可讀性，繪製流程圖/時序圖，撰寫文件的習慣）。比如：通訊類的可以做調製解調演算法，儀表類的可以做匯流排分析儀等等。不過這些演算法，在書上只是給了個公式、框圖而已，跟實際的差距很大，你甚至會覺得書上的東西都很膚淺。那麼，你可以在知網、百度文庫、EETOP論壇、opencores、ChinaAET、SCI-HUB、Q群共享、部落格上面找些相關資料（校外的朋友可以在淘寶買個知網賬號）。其實，當你到了這個階段，你已經達到了職業級水平，有空就多瞭解一些前沿技術，這將有助於你的職業規劃。

在工作當中，或許你需要關注很多協議和行業標準，協議可以在EETOP上面找到，而標準（如：國家標準GB和GB/T，國際標準ISO）就推薦《標準網》和《標準分享網》。

八、影象處理。（這部分只寫給想學影象處理的朋友，也是由淺入深的路線）

1、Photoshop。花一、兩週的時間學習PS，對影象處理有個大概的瞭解，知道各種圖片格式、直方圖、色相、通道、濾鏡、拼接等基本概念，並能使用它。這部分是0基礎，目的讓大家對影象處理有個感性的認識，而不是一上來就各種各樣的公式推導。推薦《Photoshop CS6完全自學教程》。

2、基於MATLAB或OpenCV的影象處理。有C/C++基礎的可以學習OpenCV，否則的話，建議學MATLAB。這個階段下，只要學會簡單的呼叫函式即可，暫時不用深究實現的細節。推薦《數字影象處理matlab版》、《學習OpenCV》。

3、影象處理的基礎理論。這部分的理論是需要高數、復變、線性代數、訊號與系統、數字訊號處理等基礎，基礎不好的話，建議先補補基礎再來。看不懂的理論也可以暫時先放下，或許學到後面就自然而然地開竅了。推薦《數字影象處理》。

4、基於FPGA的影象處理。把前面學到的理論運用到FPGA上面，如果這時你有前面第七個階段的水平，你將輕鬆地獨立完成影象演算法設計（影象處理是離不開介面的，上面第五個階段有講）。如果你沒有開發板，請參考《Verilog讀取bmp圖片》。推薦《基於FPGA的嵌入式影象處理系統設計》、《基於FPGA的數字影象處理原理及應用》。

5、進一步鑽研數學。要在演算法上更上一層，必然需要更多的數學，所以這裡建議學習實分析、泛涵分析、小波分析等。

下面這兩個階段是給感興趣的朋友介紹的。

九、數電的盡頭是模電。

現在FPGA內部的事情是難不到你的，但是訊號出了FPGA，你就沒法控制了。這個時候必須學好模電。比如：電路分析、類比電子技術、高頻電子線路、PCB設計、EMC、SI、PI等等，能設計出一塊帶兩片DDR3的FPGA開發板，就算通關了。具體的學習路線可以參考本部落格的《如何學習硬體設計——理論篇》和《如何學習硬體設計——實踐篇》。

十、學無止境。

能到這個境界，說明你已經很厲害了，但是還有很多東西要學的，因為FPGA常常要跟CPU互動，也就是說你得經常跟軟體工程師交流，所以也得懂點軟體方面的知識。比如ARM（Xilinx的ZYNQ和Altera的SOC會用到ARM的硬核，請參考本部落格的《如何學習嵌入式軟體》）、DSP、Linux、安卓、上位機（QT、C#、JAVA）都可以學一下，反正學無止境的。

十一、其它問題。

a、為什麼不推薦學習NIOS II和MicroBlaze等軟核？

1、價效比不高，一般的軟核效能大概跟Cortex M3或M4差不多，用FPGA那麼貴的東西去做一個性能一般的CPU，在工程上是非常不划算的。不如另外加一塊M3。

2、加上軟核，可能會影響到其它的邏輯的功能。這是在資源並不十分充足的情況下，再加上軟核，導致佈局佈線變得相當困難。

3、軟核不開源，出現Bug的時候，不容易除錯。

4、工程上很少使用，極有可能派不上用場。

b、為什麼不推薦0基礎學習ZYNQ或SOC？

1、容易讓人有傍同心理。傍同心理是指一個人通過渲染與自己有親近關係的人的傑出，來掩蓋和彌補自己在這方面的不足，從而獲得心理上的平衡。自己在學習很厲害的東西，然後也感覺自己很厲害，但這只是錯覺而已。

2、入門應該學習儘量簡單的東西，要麼專心學習ARM，要麼專心學習FPGA。這樣更容易有成就感，增強信心。

3、ZYNQ和SOC的應用領域並不廣，還有很多人沒聽過這種東西，導致求職的不利。

4、開發工具編譯時間長，浪費較多時間。

5、絕大多數工作，都只是負責一方面，也就是說另一方面，很有可能派不上用場。

c、為什麼已經存在那麼多IP核，仍然需要寫HDL？

1、問這種問題的，一般是學生，他們沒有做過產品，沒有遇到過工程上的問題。

2、IP核並非萬能，不能滿足所有需求。

3、儘量少用閉源IP核，一旦出問題，這種黑匣子很可能讓產品難產。

4、深入理解底一層次，可以更好地使用高一層次。該法則可以適用於所有程式語言。

d、推薦一些微電子的教學視訊。

可以參考本部落格的《微電子教學視訊--Silicon Run等》。