FPGA设计之硬件篇（一）

最新推荐文章于 2025-06-27 12:56:43 发布

huangpeng198798

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文章标签： signal io 嵌入式工具测试工作

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/huangpeng198798/article/details/5731363

本文作者分享了其在FPGA硬件设计方面的经验，从器件选型、原理图设计到PCB布局，详述了每个阶段的关键点。强调了理解FPGA结构、正确选择IO口、重视电源和时钟电路设计、以及进行时序仿真的重要性。在程序设计部分，作者提醒注意语法严谨性和时序验证。

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下了很大的决心来写这篇文章，我做FPGA也有两年了，从刚开始的Verilog开始学起，到后来的最小系统，再到飓风II代开发板设计，到现在的XILINX XC2C系列CPLD开发，覆盖了硬件设计底层的一些经验。其实自己很想玩下FPGA的嵌入式，觉得很有前途的，但是后来自己也只是在学校开发板上过了下瘾。谈谈如何玩FPGA吧

要了解FPGA首先弄懂它的结构，FPGA是基于LUT结构，在器件选型的时候一般是参考它的逻辑单元的大小，然后是功耗和匹配电平的关系，IO口供电电平；内部PLL供电电平；所有的FPGA工作电压都是在3.3V，2.5V，1.2V三者之间选择，当然一定要弄清楚IO口是基于CMOS还是TTL工艺的，两者不能混淆。

选好器件后，接下来是原理图设计。在原理图设计中一般要注意去耦电容的容值大小，时钟电路，内部锁相环电路，下载电路。一般AS下载电路还要注意匹配的配置芯片的大小，在器件手册上都能查到，所以在设计前一定要通读对应的器件手册，一般的配置电路手册上都有参考，少走很多弯路。设计好原理图后一般要考虑下面IO口的接法：GCLK/GRST；这些复用的管脚一般不用作普通的IO口。而用作对应的第二功能。

原理图设计好后重点是PCB的设计，在设计前一定要反复检查原理图，是否有原理上的错误，一定注意电源电路的设计完整性。对于一般的TQFP封装的