如何学习FPGA

掌握FPGA可以找到一份很好的工作，对于有经验的工作人员，使用FPGA可以让设计变得非常有灵活性。掌握了FPGA设计，单板硬件设计就非常容易(不是系统设计)，特别是上大学时如同天书的逻辑时序图，看起来就非常亲切。但FPGA入门却有一定难度，因为它不像软件设计，只要有一台计算机，几乎就可以完成所有的设计。FPGA设计与硬件直接相关，需要实实在在的调试仪器，譬如示波器等。这些硬件设备一般比较昂贵，这就造成一定的入门门槛，新人在入门时遇到一点问题或者困难，由于没有调试设备，无法定位问题，最后可能就会放弃。其实这时如果有人稍微指点一下，这个门槛很容易就过去。我用FPGA做设计很多年了，远达不到精通的境界，只是熟悉使用，在这里把我对FPGA学习步骤理解写出来，仅是作为一个参考，不对的地方，欢迎大家讨论和指正。FPGA学习步骤1、工欲善其事，必先利其器。计算机必不可少。目前FPGA应用较多的是Altera和xilinx这两个公司，可以选择安装quartusII或者ISE软件。这是必备的软件环境。FPGA学习步骤2、熟悉verilog语言或者vhdl语言 ，熟练使用quartusII或者ISE软件。起步阶段不希望报一些培训班，除非你有钱，或者运气好，碰到一个水平高、又想把自己的经验和别人共享的培训老师，不然的话，培训完后总会感觉自己是一个冤大头。入门阶段可以在利用网络资源完成。FPGA学习步骤3、设计一个小代码，下载到目标板看看结果此时可以设计一个最简答的程序，譬如点灯。如果灯在闪烁了，表示基本入门了。如果此时能够下载到FPGA外挂的flash，FPGA程序能够从flash启动,表明FPGA的最简单设计你已经成功，可以到下一步。FPGA学习步骤4、设计稍微复杂的代码，下载到目标板看看结果。可以设计一个UART程序，网上有参考，你要懂RS232协议和FPGA内置的逻辑分析仪。网上下载一个串口调试助手，调试一番，如果通信成功了， 恭喜，水平有提高。进入下一步。FPGA学习步骤5、设计复杂的代码，下载到目标板看看结果。譬如sdram的程序，网上也有参考，这个设计难度有点大。可用串口来调试sdram，把串口的数据存储到sdram，然后读回，如果成功，那你就比较熟悉FPGA设计了FPGA学习步骤6、设计高速接口，譬如ddr2或者高速串行接口这要对FPGA的物理特性非常了解，而且要懂得是时序约束等设计方法，要看大量的原厂文档，这部分成功了，那就对FPGA的物理接口掌握很深，你就是设计高手了FPGA学习步骤7、设计一个复杂的协议譬如USB、PCIexpress、图像编解码等，锻炼对系统的整体把握和逻辑划分。完成这些，你就是一个一流的高手、

来源：European Commission, Research Headlines

来源：Solarbe光伏论坛

德国Fraunhofer ISE研究所宣布已利用光电效应成功提高太阳能电池的转换效率，创下新的欧洲纪录，用于集中式太阳光电技术的III-V族半导体多接面式太阳能电池的效率为39.7%，增加了2.1%。这项研究工作的资金为834万欧元，是欧盟FULLSPECTRUM（注一）研究计画之一。

负责领导这项研究的Frank Dimroth博士说明，研究小组成功改良了太阳能电池的接面，以相同的半导体结构，将日光转换成电能的效率提高了。当阳光接触到电池时，部分光线在半导体材料中被吸收，意即光线的能量被转移到半导体。集中式太阳光电系统的多接面式太阳能电池的最佳效率为300-600 suns，换言之，必须达到三百到六百个阳光集中值。太阳能电池前端的金属化产生不同的集中值，电流从太阳能电池的中间通过薄线网络流到边缘，再被边缘 50微米细的金属线接收。这种金属网结构是影响集中式太阳光电系统的重要关键。首先，金属导线应该传输阳光集中下所产生的大量电流，但需要配合低电阻进行。另一方面，金属导线必须尽可能细小，因为阳光无法穿透金属，而电池上有金属覆盖的范围将无法转换电力。

Fraunhofer ISE研究人员于2006年开始致力于最佳接触结构理论计算的工作。今年七月，该小组成功达到37.6%的太阳能电池转换效率。研究小组致力研发多接面式太阳能电池最高效率已超过十年。然而，由于原材料和生产的高成本，使得这类型电池仅应用于光电系统和太空。

注一：

FULLSPECTRUM（太阳光谱）是欧盟执委会第六期科研架构计画(FP6)永续能源系统计画之一，旨在有效率地使用「太阳光谱」，并改良：

1.「III-V族多接面式太阳电池（multi-junction cells）」，使其效率达到40％。

2. 太阳能热光电转换器（Solar thermo-photovoltaic converters）。

3. 中间夹层之材料及电池（Intermediate band materials and cells）。

4. 为实践新概念应配套之「制造技术」。

此项计画于2003年11月1日开始，并于2008年10月31日结束为期五年的研究。

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