FPGA学习的三个阶段

yuyang911220

第一阶段 Verilog数字系统设计基础
	Verilog 基础知识	硬件描述语言概况和绪论 Verilog语言的优点适用的场合 软核、固核和硬核与IP的重用与Verilog的关系 数字逻辑设计的流程和工具 层次管理和设计的仿真和优化 测试平台（testbench）的概念 一个简单设计的全过程举例
	Verilog 基本语法	模块的基本概念 RTL模块和Testbench模块的不同点 模块的结构、数据类型、常量和变量 运算符和表达式 赋值语句和过程块语句 条件语句、循环语句、过程块语句和生成语句
	Verilog 的简单系统和 测试模块	Verilog模型的不同抽象 Verilog的门级结构的模型 Verilog的行为模型 可综合的组合逻辑的设计和验证 基本电路组件：加法器、乘法器、多路器、 总线和总线操作、流水线
	数字系统的 Verilog 模型	数据流动的控制逻辑 数据在寄存器中的暂时保存 数据流动的控制 Verilog设计中的同步时序逻辑 数据接口的同步方法
	时序电路设计要点	同步有限状态机的结构 米利状态机和摩尔状态机 如何用Verilog 来描述有限状态机 可综合状态机的设计指导原则 可综合风格的Verilog 模块设计举例 状态机的同步复位和异步复位
	复杂数字电路设计实践	深入理解阻塞赋值和非阻塞赋值的不同 较复杂时序电路设计实践：RTL设计和testbench的编写。 I2C接口设计的分析、实现和验证。 RISC-CPU设计的分析、实现和验证。
第二阶段  基于FPGA的嵌入式系统设计（嵌入式协处理器-FPGA）
	FPGA组织结构和设计流程	与FPGA相关的概念 FPGA的结构组成 基于SRAM的FPGA的结构和实现方式 反熔丝编程和基于Flash的FPGA的结构和实现方式 掌握逻辑设计流程 掌握硬件描述语言Verilog HDL 有限状态机的Verilog描述和综合 常用测试平台的编写和使用方法
	Quartus #简明教程	Quartus #软件的运行及Modelsim的配置 用Verilog创建工程并设计输入 创建Testbench测试文件并用Modelsim进行RTL仿真和布局布线后的时序仿真。 用原理图设计输入 对顶层文件仿真 下载配置 使用布局逻辑块 使用FPGA布线工具
	IP核开发	学会使用参数化模块的实例调用 IP资源复用理念与IP基本概念 IP 核调用工具和FIFO, DPRAM等应用实例的设计和验证 学会使用IP核生成工具 学会将自己设计的IP核放入IP库 IP核设计、入库和使用的实例
	锁相环（LPM） 和SignalTap的使用	利用 Quartus 提供的工具找到参数化锁相环 (PLL) 在FPGA芯片中实现 PLL 模块的不同频率和相位时钟的配置 学会在实现电路中用 SignalTap II 等逻辑观察和分析工具 在复杂数字系统中使用PLL
	RISC-CPU的开发	回忆Verilog基础中的RISC-CPU的开发 改造该RISC-CPU到FPGA上运行 中断控制器的概念和设计 键盘扫描控制器的概念和设计 硬件和软件系统的仿真调式 硬件和软件系统在FPGA上的运行调试实验
	SOPC Builder开发环境	SOPC Builder开发流程 用SOPCBuilder设计流程实例 嵌入式CPU核NiosII的介绍 如何用NiosII 最小系统构成系统 用最小系统控制LED闪烁的实验
	NiosII IDE 嵌入式处理器 软/硬件系统软件程序 一体化开发环境	Nios II IDE 软件开发流程 软/硬件联合开发设计流程实例 用NiosII核、自己设计的简单IP核、现成的IP核、Avalon总线和SRAM等外围器件构成LED阵列控制器，并编写配套软件， 在按钮控制下显示多个16x16点阵的汉字。 操作系统问题的探讨
第三阶段  嵌入式系统的专用算法硬件设计实践（FPGA）
	硬件加速器的一般概念	硬件加速器的一般概念 什么是算法核心 用硬件来实现算法核心的意义 硬件加速器的两种基本结构 并行结构和流水线结构 块处理加速器和数据流处理两种加速器
	设计实例研究 视频图象的边沿检测	视频图象边沿检测的Sobel卷积算法原理 简化算法的计算机软件程序 速度的要求和软件算法的瓶颈 计算速度对内存带宽的要求 根据速度要求设计相应的硬件结构 根据硬件结构的Verilog代码设计
	硬件加速器的验证	验证的一般概念 从机总线操作的验证 计算时序的验证 主机总线操作的验证 地址自动产生的验证 像素计算的验证 验证Sobel加速器的测试平台的设计举例
	硬件加速器设计总结	并行，即一次执行多个处理步骤，可以使加速器完成一个操作所需的时间减少。 加速器通过硬件资源的复制和流水线操作实现了并行，这使得我们必须权衡成本和性能（以及功耗和性能）对设计的重要性，从而做出正确的抉择。 可达到的并行程度受制于计算中数据的依赖度。 加速器的设计涉及算法分析，确定由硬件完成的算法核心。算法的其它部分可由嵌入式软件完成。 Amdahl法则量化了由加速算法核心部分所带来的总体速度提升。 加速器和高速I/O控制器可以采用直接存储器访问方式（DMA）向存储器写入/读出数据，而不需要处理器干预。在这种控制器里，由地址发生器为DMA方式计算存储器地址。 总线仲裁器可在任何时候，裁决由哪个总线主机控制总线，访问哪个总线从机，诸如存储器和I/O控制器中的寄存器。 块处理加速器处理储存在存储器中的数据块。许多视频和静止图像的处理应用是面向块处理的。 流处理加速器可以处理来自于源设备按照顺序到达的数据块。 数字信号处理（DSP）通常采用面向流处理的加速器。 加速器内部包含可由嵌入式软件设置的控制和状态寄存器。 采用穷举仿真对加速器进行验证通常是不现实的。可以操作的每个方面进行独立的验证，但完整的验证计划必须包括其它形式的验证。