我过去几周审查了数字逻辑,FPGA.那verilog.等等,我得出一个主要结论。这些东西令人困惑、复杂、困难。
它也可以优雅,就像任何设计良好的模拟电路一样,实现平滑和简单的实现是真正的艺术品。
几年前我在华盛顿州立大学在普拉曼,WA,由Digilent的联合创始人Clint Cole教授了几年。涵盖基本构建块,像锁存器,触发器,计数器,时钟分频器,加法器等的东西我们在顺序逻辑和状态机上工作,最后一个项目是VGA视频驱动程序。我非常喜欢两个课程,并觉得我学到了很多关于数字逻辑电路的基础知识。唯一的缺点是我们正在做一切VHDL.而不是Verilog。那就足够了,给了我几个小时的语法的挫折。现在,我知道每种语言都有它的优势和弱点,我不是在这里说一个或另一个更好。我只希望我从一开始就学到了Verilog,因为它对我更有意义。作为一个例子,我对VHDL的挫败感到一半是弄清楚需要哪些所需的库,但是默认情况下包括Verilog库。
所以现在我发现自己既在更新旧知识,也在学习新事物。我一直在用Nexys 4,这是最早的电路板之一,还有Basys 3该产品使用了Artix-7 FPGA芯片,并打算与Vivado工具套房来自Xilinx。(Nexys 4被替换为Nexys 4 DDR.当原始闪存芯片停止时。)我喜欢Nexys平台,因为它是与学生设计的,旨在用作学习平台。在电路板上有许多I / O外设,因此大多数电路都没有额外的部件。这使得可以使用几个开关或按钮作为输入和LED作为输出来容易地合成简单的锁存器。
所以在花了一些时间来刷新和学习后,我得到了我的手第一个数字发现我们收到的单位在仓库中并放在一起FPGA项目使用CMOD A7。
目标是在FPGA上构建一个简单的7段LED驱动器,将所有信号输出到模拟驱动器电路,并在外部4位数显示屏上运行10K计数器。
一切都很顺利,该项目突出了“数字发现”在同一时间监测许多数字信号的能力。

但后来我觉得这还不够。通过正确的软件设置和使用外部高速适配器在美国,数字发现可以以800 MS/s的速度捕捉数字数据,而系统时钟只有12 MHz, CMOD A7不够快。所以我把整个项目切换回Nexys 4,并在它的100兆赫系统时钟上记录了个位数字。结果给我留下了深刻的印象。它不仅可以保持和正确捕获数据,实际上可以看到信号之间的延迟,这是FPGA芯片和使用的PMOD连接器之间的PCB轨迹长度差异的直接结果。这些痕迹从来没有被设计成与距离匹配,所以在这个速度下,你可以看到它造成的影响。
计算机有什么用计算机?一切!随时使用电子设备,您正在使用某种计算机。在其最基本的表单中,计算机简直就是处理给定的输入集的设备,然后输出结果,右图
虽然电脑是很困难的,而且从零开始建造一台完整的电脑仍然超出了我目前的能力,但仍然有很多学习的机会。在Digilent,我们一直致力于让每个人都能买得起电子产品,包括可编程的fpga和微控制器。
现在,那不是那么难,是吗?
