如何从零设计一颗简单的FPGA芯片

FPGA是一种可编程逻辑设备，可以被用于实现各种电子电路。要从零设计一颗简单的FPGA芯片，需要经过以下步骤：

确定需求：首先，需要确定FPGA芯片需要实现什么功能。这将有助于确定芯片的规格，包括芯片大小、输入/输出接口和逻辑资源数量等。

选择开发工具：选择一种FPGA开发工具，例如Xilinx Vivado或Altera Quartus，以便开始设计。

设计原理图：使用开发工具，设计FPGA芯片的原理图。原理图是一种图形化表示电路的方式，其中包含连接元件的线和元件的符号。

编写HDL代码：HDL是硬件描述语言，类似于软件编程语言，可以用于描述电路行为。使用HDL编写代码来实现芯片的逻辑功能。

模拟和验证：使用开发工具提供的仿真工具来验证设计的正确性。这可以帮助检查逻辑是否正确，并找出任何问题。

约束设计：设计约束是一种方法，可将设计约束到可靠的时序，电气和物理要求。它还可以确保电路实现的高性能和可靠性。

实现设计：一旦确认设计的正确性，将HDL代码合成为FPGA的bit流。这个过程可以将代码翻译成FPGA可以理解的语言。

下载并验证：最后，将bit流下载到FPGA芯片中，验证设计是否按预期工作。

需要注意的是，FPGA设计是一项复杂的任务，需要深入了解电路设计和计算机科学的基础知识。此外，需要掌握FPGA开发工具的使用方法。

1 可以在vivado中通过block diagram生成microblaze的硬件，注意Xilinx提供了一个microblaze的例子，如果有问题可以参考这个例子来实现；

2 画好bd以后，先保存，然后verify，然后保存，然后点“生成bitstram”Vivado会自动按照综合——实现——生成bit文件的顺序执行；

如果其中出现错误，一定要仔细参考message的提示，然后从网上和Xilinx的文档中寻找解决的办法；

3 输出到SDK的时候要特别注意，一般第一次的时候他会帮你输出bmm文件，后面就只有bit文件和xml文件了；但是实际上bmm文件对打包生成最后的downloadbit文件很重要，如果bit文件和bmm不对应的话，你生成的downloadbit文件下载到FPGA之后可能会起不来。

4 Microblaze的IC/DC总线接口去连接一块内存时，这块内存的地址必须在cache的地址范围内，比如cache范围为0x0000_0000~0x7FFF_FFFF，否则可能无法写入；

5 Microblaze的IP/DP总线接口去连接一块内存时，这块内存的地址必须在cache的地址范围外，比如cache范围为0x0000_0000~0x7FFF_FFFF，该内存地址范围为0x8000_0000~0xFFFF_FFFF，否则也可能访问不正常；

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