個人FPGA學習心得
FPGA目前非常火,各個高校也開了FPGA的課程,但是FPGA並不是每個人都適合，FPGA講究的是一個入道,入什麼道,入電子設計的道,就是說,這個過程,你得從電子設計開始,然後再學FPGA,而不是先從VHDL開始,直接跳過數電模電.這一點非常重要,這涉及到你以後的發展高度的問題.我是過來人,我深刻體會到FPGA與數電模電的基礎的深層次聯絡.對於本科生而言,你可以把FPGA當作業餘興趣,但不要把它當成今後的飯碗,你可以保持這個興趣直到研究生讀完.從我招聘的情況來看,做FPGA的至少要讀過研究生。
做FPGA,一定要學,一定要有興趣,至少要學3年才算可以掌握這門技術,為什麼這麼說呢,我每天與FPGA打交道,xilinx官方網站的基本上每個英文資料我都看了一下,我看了整整兩年的文件,才在這個行業有話語權,而我每天要研究14個小時的FPGA,差不多是一般人的兩倍.現在我可以說我掌握了FPGA,可以用來做任何事情,CPU,交換機,等等這都不算什麼.重要的是,我可以用相同的價錢把一個系統的效能做到大多數現狀的10倍以上
編寫好的程式碼實際上是對電路的理解,我自始至終強調,做好電子設計才能做好FPGA
FPGA是電工的高階工具,掌握了它,你可以認為掌握了整個電子世界.
回想起自己學FPGA，已經有一段時間了，從開始的茫然，到後來的瘋狂看書，設計開發板，調電路，練習各種FPGA例項，到最後能獨立完成專案，一路走來，感受頗多，拿出來和大家分享，順便介紹下自己的一點經驗所得，希望對初學者有所幫助。
廢話不說了，下面進入正題，學習FPGA我主要經歷了這麼幾個階段：①、Verilog語言的學習，熟悉Verilog語言的各種語法。
②、FPGA的學習，熟悉QuartusII軟體的各種功能，各種邏輯演算法設計，介面模組(RS232,LCD,VGA,SPI,I2c等)的設計，時序分析，硬體優化等，自己開始設計簡單的FPGA板子。
③、NiosII的學習，熟悉NiosII的開發流程，熟悉開發軟體(SOPC,NiosII
IDE),瞭解NiosII的基本結構，設計NiosII開發板，編寫NiosII C語言程式，除錯板子各模組功能。
先來說說第一個階段，現在主要的硬體描述語言有VHDL，Verilog兩種，在本科時老師一般教VHDL，不過現在
Verilog用的人越來越多，其更容易上手(與C語言語法比較類似),也更靈活，現在的IC設計基本都用Verilog。像
systemC，systemVerilog之類的應該還在萌芽階段，以後可能會有較大發展。鑑於以上原因我選擇了Verilog作為我學習的硬體描述語言。
其實有C語言的基礎，學起Verilog的語言很簡單，關鍵要有並行的概念，所有的module，assign，always都是並行的，這一點與軟體語言有明顯不同。這裡推薦幾本評價比較好的學習Verilog的書籍：
①、《verilog
數字系統設計教程》，這本書對於入門是一本很好的書，通俗易懂，讓人很快上手，它裡面的例子也不錯。但本書對於資源優化方面的程式設計沒有多少涉及到。
②、《設計與驗證Verilog HDL》，這本書雖然比較薄，但是相當精闢，講解的也很深入，很多概念看了這本書有種豁然開朗的感覺，呵呵。
學習Verilog其實不用看很多書，基本的語法部分大家都一樣，關鍵是要自己會靈活應用，多做練習。
Verilog語言學了一段時間，感覺自己可以編點東西，希望自己編的程式在板子上執行看看結果，下面就介紹我學習的第二個階段。
剛開始我拿了實驗室一塊CPLD的開發板做練習，熟悉QuartusII的各種功能，比如IP的呼叫，各種約束設定，時序分析，Logiclock設計方法等，不過做到後面發現CPLD的資源不太夠(沒有內嵌的RAM、不能用SignalTapII，LE太少等)，而實驗室沒有FPGA開發板，所以就萌生了自己做FPGA開發板的意圖，剛好Cadence我也學的差不多了，就花了幾天時間主要研究了FPGA配置電路的設計，在板子上做了Jtag和AS下載口，在做了幾個使用者按鍵和LED，其他的口全部引出作為IO口，電路比較簡單，板子焊好後一調就通了(心裡那個爽啊...)。我選的FPGA是
cycloneII系列的EP2C5，資源比以前的FPGA多了好幾倍，還有PLL，內嵌的RAM，可以試試SignalTapII，用內嵌的邏輯分析儀測試引腳波形，對於FPGA的除錯，邏輯分析儀是至關重要的。利用這塊板子我完成了專案中的幾個主要功能：RS232通訊，指令譯碼，配置DDS，AD資料快取記憶體，電子開關狀態設定等，在實踐中學習起來真的比平時快很多，用到什麼學什麼動力更大。這個時候我主要看的資料有這幾本感覺比較好：
①、《Altera FPGA/CPLD
設計（基礎篇）》：講解一些基本的FPGA設計技術，以及QuartusII中各個工具的用法（IP，RTL，SignalProbe，SignalTapII，Timing
Closure Floorplan，chip Editor等），對於入門非常好。
②、《Altera FPGA/CPLD
設計（高階篇）》：講解了一些高階工具的應用，LogicLock，時序約束很分析，設計優化，也講述了一些硬體程式設計的思想，作為提高用。
③、《FPGA設計指南--器件，工具和流程》：這本書看了他的目錄忍不住就買了，這本書講述了FPGA設計的各個方面，雖然每個方面都是點到為止，但能讓你有個整體的概念，瞭解FPGA的所有設計功能，瞭解FPGA開發的整個流程。
④、在這裡也推薦幾個學習FPGA比較好的論壇
http://www.edacn.net/bbs
http://www.eetop.cn/
⑤、其實最好的學習網站莫過於Altera的官方網站www.altera.com，不過很多人一看到英語就不想看，其實上面的英文很簡單，很多時候不敢看是因為對自己沒信心或心靜不下來看。不過官方網站上資料很多，剛開始可能會覺得資料安排的有點亂，不方便查詢，以後有時間我列個資料的連結目錄，整理一下，方便大家查詢。
到這裡，自己最FPGA的學習有一段時間了，練習了很多例項，自己也編寫了不少程式，也有了一些專案經驗，算是對FPGA有些瞭解了。在不斷的學習中發現
FPGA不僅可以做邏輯設計，演算法設計等，還能做嵌入式開發，altera先後開發了Nios，NiosII兩款FPGA的嵌入式軟核，並有配套的軟體，剛開始看到這些我真是心中突然豁然開朗，學習真的是無止境，又一個全新的領域擺在我面前，我決定學習NiosII，要學就要學最好。
剛開始入門是很痛苦的，嵌入式設計需要從硬體到驅動到軟體全部熟悉，硬體系統問題還不是很大(以前做過微控制器，DSP等MCU),處理器的架構心裡還有點數，對於驅動和軟體工程，剛開始學習真的很頭痛。NiosII應該還算比較新的內容(應該是2004年出的)，國內的書籍不算很多，網上這方面的資料也比較零碎，所以我就開始將Altera網站上這方面的資料系統的看一邊，這裡推薦幾本網站上的handbook：
①、Embedded Design Handbook
②、Nios II Processor Reference Handbook
③、Nios II Software Developer's Handbook
④、Quartus II Handbook, Volume 4:
SOPC Builder
⑤、Quartus II Handbook, Volume 5: Embedded
Peripherals
看完這些handbook，總算基本明白整個架構，軟硬體設計方法，驅動的編寫等，感覺自己可以編一些嵌入式的程式了，不過雖然前面做的那塊ep2c5的板子支援NiosII系統，不過對於嵌入式設計來說還是顯得單薄了一點，沒有SDRAM，Flash這兩個比較基本的模組，Ep2C5內嵌的RAM太小，程式寫不大，而且每次總要絞盡腦汁優化程式程式碼大小，很多時候優化了後函式功能會受到限制，不利於初學者，也不利於除錯。所以到這裡我有產生了自己做一塊
Nios開發板的想法(直接買比較貴，自己做便宜，而且還能鍛鍊自己，一舉兩得)，通過借鑑其他開發板，選擇自己開發板上需要包含什麼模組，確定各個模組使用什麼晶片，閱讀各個晶片的datasheet，畫出原理圖並做出PCB圖，這塊板子我選的是Ep2c8Q208，比上一塊資源又將近多了一倍，板子上還有以下模組：SDRAM，Flash，EPCS4，RS232，USB,VGA,PS2,AD,DA,LCD等，滿足了一般開發板的配置要求。板子回來以後除錯了四五天，(flash工作了，LCD顯示了，RS232通了，USB通了，AD，DA工作了，SDRAM正常了...)，真是每天都有驚喜，每個模組都編寫了NiosII軟體測試程式，除錯硬體的時候對軟體的執行也更熟悉了。在這次除錯的過程中真的學到了很多，為此專門寫了好幾頁除錯筆記，下次拿出來和大家一起分享。現在硬體平臺有了，NiosII也瞭解的差不多了，終於可以自己編寫一些規模大一點的程式了。
以後的路還很長，不過也有很多驚喜在等著我們......