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为了降低FPGA（Field-Programmable Gate Array）的功耗并提高其能效，我们需要深入理解FPGA的工作原理和功耗模型。FPGA的功耗主要由静态功耗和动态功耗组成。静态功耗是指电路处于非活动状态时的功耗，而动态功耗则是在电路工作时产生的功耗。

循环冗余校验码（CRC），简称循环码，是一种常用的、具有检错、纠错能力的校验码，在早期的通信中运用广泛。循环冗余校验码(cyclic redundancy check)简称CRC（循环码），是一种能力相当强的检错、纠错码，并且实现编码和检码的电路比较简单，常用于串行传送（二进制位串沿一条信号线逐位传送）的辅助存储器与主机的数据通信和计算机网络中。这种编码基本思想是将要传送的信息M(X)表示为一个多项式L，用L除以一个预先确定的多项式G(X)，得到的余式就是所需的循环冗余校验码。②可检测出所有双比特的错；

如图3-17所示，所设计的单核32位RISC-V处理器的系统总功耗为0.277W，其中，动态功耗（Dynamic）0.13W占系统的47%，静态功耗（Device Static）0.148W占系统的53%。在Vivado下，从综合后的设计到布局布线后的设计，其间产生的任何DCP文件都可用于功耗估计，如图 1所示。从这个图标可以看到，FPGA的功耗为4.392W，然后给出了各个部分的功耗，如Clocks，Signals，Logic，BRAM，DSP，MMCM等。

在vivado中我们一般需要首先对程序进行功能仿真，其操作方法如下： 此时，功能仿真的效果如下所示：下一步，如果有需要，我们对程序进行时序仿真，此时，操作步骤如下：先进行综合布局布线操作： 然后进行时序仿真，操作如下： 可以看到，在完成布局布线之后，可以点击时序仿真，仿真结果如下：时序仿真和功能仿真区别，我们将上述仿真结果放大可以看到： 在两个数据的变化中间，会有一个0不稳态输出。这个也是实际FPGA开发过程中需要主要的问题。

将你的文件夹的名字改端点，就不会有这个错误了。

波特率bandrate,指的是串口通信的速率，即串口通信时每秒钟可以传输多少个二进制位。比如每秒钟可以传输9600个二进制（传输一个二进制位需要的时间是1/9600秒），波特率就是9600。串口的通信波特率不能随意设定，这是由于：第一，通信双方必须事先设定相同的波特率这样才能成功通信，如果发送方个接受方按照不同的波特率通信则根本收不到，因此波特率最好是大家熟知的而不是随意指定。第二：常用的波特率经过了长久的发展，就形成了共识，常用的就是9600或者115200。...

STA的简单定义如下：套用特定的时序模型（Timing Model），针对特定电路分析其是否违反设计者给定的时序限制（Timing Constraint）。以分析的方式区分，可分为Path-Based及Block-Based两种。 先来看看Path-Based这种分析方式。如图一所示，讯号从A点及B点输入，经由4个逻辑闸组成的电路到达输出Y点。套用的Timing Model标示在各逻辑闸上，对于所有输入端到输出端都可以找到相对应的延迟时间。而使用者给定的Timing Constraint为： 1.讯号A到

可编程逻辑器件的设计是指利用EDA开发软件和编程工具对器件进行开发的过程。高密度复杂可编程逻辑器件（如FPGA）的设计流程如图1所示。它包括设计准备，设计输入，功能仿真，设计处理，时序仿真和器件编程及下载等七个步骤。图1 可编程逻辑器件设计流程·设计准备 在系统设计之前，首先要进行方案论证、系统设计和器件选择等准备工作。设计人员根据任务要求，如系统的功能和复杂度，对工作速度和器件本身的资源、成本及连线的可布性等方面进行权衡，选择合适的设计方案和合适的器件类型。一般采用自上而下的设计方法，也可采用

通常情况下，如果出现程序设计不合理，时序优化不到位等问题，vivado在布局布线之后，会出现WNS，TNS小于零的情况，如下图所示：当WNS和TNS较小时，对于一些低速的FPGA工程，可以忽略，不影响系统的工作性能，而当WNS或者TNS负数较大时，那么必须对其进行时序约束，否则会导致系统工作稳定性变差。具体操作如下：选择从中找到红色小于0的路径，然后鼠标右击，在弹出菜单中设置set_false_path，然后将产生的约束语句复制到约束文件中：FALSE PATH就是.

为了实现对FPGA系统的place、route的锁定，只通过vivado中setting中的增量设置是不够的，这里需要加入锁定设计。其具体步骤如下：打开vivado软件，在弹出的界面中，选择如下菜单：选择已经被布局布线过的工程中的如下文件：打开之后，可以看到dcp文件的效果图： 打开后，在TCL Console中输入：“lock_design –level routing”，然后按回车，做完这一步后，设计就锁定好了，dcp文件就可以用了。这个步骤时间较长，需要耐心等待。.

在开发FPGA过程中，经常会遇到重复性的语句需要编写，而这些重复性的语句又不是完全重复的，而是有不同的编号。这个时候直接人工编程非常麻烦，这里分享matlab自动产生verilog的方法。close allfs=10000000;%采样频率%N=length(y);N=1024;%FFT点数size = 10 ;freq=(0:N-1)*fs/N;%频率轴t=linspace(0,2*pi,N);y=sin(t)'%产生单音信号q = quantizer('fixed...

有的时候，我们需要将FPGA采集到的数据进行显示，通过MATLAB分析，那么需要读取FPGA的片上数据。我们以quartusii为例子，其片上数据采集到的文件格式为tbl文件，这个时候，我们编写如下程序来读取tbl文件。function data_dec = tbls(name);fid=fopen(name,'r');%文件的路径yy=fscanf(fid,'%s');fclose(fid);aa=find(yy=='='); %找出“＝”的下标i=0;for j=1:length

以quartusii平台为例子。首先看【小技巧】使用MATLAB产生coe文件和mif文件供FPGA调用方法整理_fpga&matlab的博客-优快云博客_matlab读取coe文件得到图片数据的mif文件。比如，RGB彩色图片，将图片二维矩阵数据转化为串行数据，然后就会自动产生把这几个mif复制到fpga工程中，注意，目前图片大小均采用的是240*320，即高240，宽320，FPGA中参数基于这个设置的，所以测试的时候也要用这个大小。tops下面有三个ROM，分别是R.

很多情况下，我们需要在FPGA中处理小数，而不是直接量化。这里介绍一种自己以前常用的处理方法。感觉还不错，可以试试。我们定义一个二进制，总共12位宽：A1A2A3A4B1B2B3B4B5B6B7B8.其中A1A2A3A4为整数，B1B2B3B4B5B6B7B8为小数。做加法减法的时候，不考虑整数位位宽不够用的情况，那么可以直接相加：A1A2A3A4B1B2B3B4B5B6B7B8.+A1A2A3A4B1B2B3B4B5B6B7B8.这个就维持了加减法小数位不增加的原则。如果是乘法

目前主流的FPGA，就是xilinx的FPGA和英特尔(原altera)的FPGA，在使用过程中，经常需要调用一些数据到ROM核中。下面总结下调用方法。1.产生coe，用于xilinx的FPGA：fid = fopen ('dat.coe','w');fprintf( fid, 'memory_initialization_radix=10;\n');%生成索引fprintf( fid, 'memory_initialization_vector =\n' );for i=1:length(