有很多年輕人，被割裂了歷史，被荒廢了未來，迷茫， 迷茫到幾乎絕望，不過，他們還年輕，青春尚存，還有創(chuàng)造力，還有奮斗的資本，其中不乏不甘心被拋棄，被覆蓋之人。他們還在努力，希望把自己未來的主動權(quán)更多地掌握在自己手上學(xué)習(xí)和創(chuàng)造是一條和平的成功之路，但是，學(xué)什么，怎么學(xué)，怎么用，何處用 ？
有一個領(lǐng)域，很多人，特別是曾學(xué)習(xí)過單片機的年輕人很感興趣這就是FPGA芯片的開發(fā)應(yīng)用，但面對FPGA技術(shù)所涉及的繁雜技術(shù)，大家普遍又感覺到學(xué)起來很難，無從下手，無從突破，前景不明，缺乏信心，本帖針對FPGA或單片機的快速入門學(xué)習(xí)，介紹了一種方法：“柏氏”7步FPGA快速入門學(xué)習(xí)法，供大家參考。

“柏氏”學(xué)習(xí)法要達到兩個主要目的：

1． 讓初學(xué)者輕松、快速地入門
2． 與學(xué)習(xí)者探討FPGA相關(guān)的應(yīng)用和市場前景
為實現(xiàn)第一個目的，我們將采用“打穿插”的學(xué)習(xí)技巧，為實現(xiàn)第二個目的，我們與學(xué)習(xí)者漫談又哪些可以搶先占領(lǐng)的行業(yè)“制高點”。

“柏氏”7步FPGA快速入門學(xué)習(xí)法共分7部分

第一到第四部分為“穿插式”入門學(xué)習(xí)部分，是為了讓初學(xué)者以最短的時間實現(xiàn)知識、概念和心理的快速入門。這4個部分，對于FPGA和單片機的學(xué)習(xí)都適用。
第五部分至第七部分是“沙盤談兵”式的介紹，告訴學(xué)員FPGA的特有技術(shù)優(yōu)勢、實現(xiàn)技巧和市場前景。
這七個部分分別是：
第一部分：了解下載線和JTAG
第二部分：制作最簡易的開發(fā)板
第三部分：最偷懶的編程
第四部分：檢驗入門成果
第五部分：SOPC及實現(xiàn)技巧
第六部分：專業(yè)產(chǎn)品的開發(fā)
第七部分：個人奮斗 — 特定IP的開發(fā)
(上部： 入門篇)
FPGA入門學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)講座： “柏氏”7步FPGA快速入門學(xué)習(xí)法
第一部分：了解下載線與JTAG
很多人覺著學(xué)習(xí)FPGA或單片機很困難，為什么？內(nèi)容太多，頭緒太亂！
我們第一步的任務(wù)就是：分解和簡化問題。無論是FPGA還是單片機的開發(fā)，都要涉及到三個部分組成：開發(fā)平臺（計算機），下載線， 開發(fā)板（學(xué)習(xí)板）
其中
1．開發(fā)平臺在開發(fā)初期并不需要下載線和開發(fā)板的支持就能立運行。
2．下載線只是在目標(biāo)代碼下載或運行調(diào)試時才用到
3．開發(fā)板在下載完畢后自己能夠獨立運行
根據(jù)以上特點，我們采用各個擊破的策略去學(xué)習(xí)和分析這幾個部分。
首先是最簡單的下載線部分。
每個廠家的開發(fā)模式都是類似的，都有一條下載線（有些還聲稱帶調(diào)試功能），在外觀上，這些下載線很類似，事實上，它們采用的技術(shù)也確實是一樣的，都是 JTAG接口。各個廠家下載線之間的區(qū)別，主要是接線位置和順序上有所不同。
JTAG(Joint Test AcTIon Group)
從字面上就可以看出來，這個接口本來是為了方便電路板芯片之間的連接測試而搞的一套標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)在卻被廣泛地用來做下載線接口。當(dāng)然，電子產(chǎn)品的自動自我檢測設(shè)計也將會是一個非常巨大的市場，我們這里先不討論。
下載線，一般都采用10芯或14芯電纜和相應(yīng)的插頭（也有5芯接頭），實際上，除了電源線和地線外，JTAG有四根有效信號線：這4個信號線是： TCK，TMS，TDI和TDO，其中
TCK是時鐘線，為其它信號線提供操作節(jié)拍信號
TMS是狀態(tài)控制線，通過這條線來控制芯片接收或讀出數(shù)據(jù)的狀態(tài)及狀態(tài)轉(zhuǎn)變
TDI，可以按照TCK的時鐘節(jié)奏向芯片內(nèi)輸入數(shù)據(jù)
TDO，在需要時，按照TCK的時鐘節(jié)奏從芯片內(nèi)讀出數(shù)據(jù)
JTAG接口標(biāo)準(zhǔn)中，TMS涉及到一個“狀態(tài)機”的概念，有些學(xué)員可能理解起來一時有困難，不用強求，先跳過。學(xué)員只要明白在下載或運行調(diào)試時，下載線是開發(fā)平臺和開發(fā)板之間的數(shù)據(jù)通道，這個通道開發(fā)平臺的控制下工作，就夠了，至于如何傳輸數(shù)據(jù)和傳輸?shù)木唧w內(nèi)容，可先不去管它。這就是所謂的“穿插式”學(xué)習(xí)的特點。
對于下載線，了解即可，了解了下載線，開發(fā)系統(tǒng)三部分之間的關(guān)系和相互作用也就清楚了。不多羅嗦，進入下一步：開始動手制作開發(fā)板。

FPGA入門學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)講座： “柏氏”7步FPGA快速入門學(xué)習(xí)法
第二部分：制作最簡易的開發(fā)板

自己開始就制作開發(fā)板，不是玩笑吧？要讓學(xué)員學(xué)會一種方法，抓新技術(shù)的“關(guān)鍵點”，F(xiàn)PGA芯片和單片機芯片，都是可編程的單芯片系統(tǒng)，這些芯片的運行或?qū)崿F(xiàn)功能需要兩個最基本的條件：
1． 電源
2． 已裝載的代碼
給芯片提供電源是每個電子產(chǎn)品共有的問題。至于目標(biāo)代碼的下載和運行調(diào)試控制通道，F(xiàn)PGA和單片機芯片都采用的是JTAG接口，要制作開發(fā)板并讓其工作，就要做兩方面的工作，一方面，把芯片JTAG接口的各個信號線與下載線的相應(yīng)信號線相連，建立代碼下載通道；另一方面，給芯片的相應(yīng)的電源管腳提供所需的電源。原則上，我們只去滿足開發(fā)板的最基本要求。

實際要制作開發(fā)板，有三個主要環(huán)節(jié)

1．PCB板，空電路板--現(xiàn)在的芯片一般都是貼片封裝，需要一個相應(yīng)的電路板來貼裝芯片。這個實驗電路板可以采用市場上銷售的通用實驗板，也可以自己制作，或由培訓(xùn)單位提供。培訓(xùn)時，要給學(xué)員介紹PCB線路板設(shè)計制作的主要工具軟件及加工流程。
2． 電源部分
有些單片機芯片的下載線可以給芯片供電。但為了學(xué)員學(xué)習(xí)，理解和掌握，我們選擇在開發(fā)板上用三端穩(wěn)壓塊為芯片供電。關(guān)于電源的設(shè)計，模擬電源和數(shù)字電源的分離問題，接地問題，功耗等等問題。是將來電子產(chǎn)品設(shè)計的基礎(chǔ)，培訓(xùn)時一定要讓學(xué)員掌握電源的設(shè)計原則和要領(lǐng)，因為他們可能很少有機會學(xué)習(xí)這方面的內(nèi)容。限于篇幅，本帖不展開詳細說明。
3．下載和控制通道
設(shè)置一個與下載線配套的插座，把芯片JTAG接口的四個信號線TCK，TMS，TDI，TDO與下載線的相應(yīng)信號線連接，同時，根據(jù)需要，把下載線與開發(fā)板的電源和地線的連接。完成以上工作后，一個簡單的開發(fā)板就制作完成了。
需要說明的是，對于FPGA來講，其中的代碼，是用RAM方式存儲的，掉電后就會消失。所以，除了可以通過JTGA連線下載外，F(xiàn)PGA的目標(biāo)代碼，還可以在上電后從外部存儲芯片上載到FPGA芯片中。FPGA芯片設(shè)計有專門的上載電路。
為了簡化設(shè)計，我們的開發(fā)板，采用的是CPLD芯片，CPLD芯片的開發(fā)方法和主要功能與FPGA相同，只是其功能簡單一些（不能內(nèi)嵌CPU等），但其目標(biāo)代碼可以存儲在芯片內(nèi)，方便直觀。
雖然“山寨”風(fēng)格的開發(fā)板很簡單，但在學(xué)習(xí)的內(nèi)容上，關(guān)于電源，PCB，F(xiàn)PGA/CPLD的異同和應(yīng)用側(cè)重等方面，教學(xué)不要漏項。記住，我們提倡的打“穿插”，是不要糾纏非關(guān)鍵問題，但不是說完全不理睬這些問題。所有的知識，都可以回頭逐步補齊。