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为什么你觉得FPGA难学？如何入门？FPGA为什么是可以编程的？“真值表”内部值是什么？本篇给你带来全面的学习解惑。

LMK0482X系列是德州仪器推出的高性能时钟调节芯片系列，该芯片目前有三种，分别为LMK04821、LMK04826以及LMK04828，该系列芯片都支持最新的JESD204B协议。本次调试主要以LMK04821为例，对调试过程中出现的一些问题进行总结说明。

本次带来FPGA系统性学习系列，从最基本的数字电路基础开始，最详细操作步骤，最直白的言语描述，手把手的“傻瓜式”讲解，让电子、信息、通信类专业学生、初入职场小白及打算进阶提升的职业开发者都可以有系统性学习的机会。

本篇设计了基于FPGA的实时图像边缘检测系统，从图像实时采集、灰度化处理彩色图像转黑白、中值滤波去噪处理、边缘检测sobel算法处理、SDRAM存储、VGA/HDMI/LVDS显示等，完整的流程，设计了一个完整的系统，还有参考代码，实时显示检测得到的图像边缘信息，很不错的参考案例。

本篇详细介绍了基于FPGA的以太网控制器（MAC）设计，有详细设计框架，自顶向下设计思路，从顶层模块，到媒体无关接口模块、数据发送模块、数据接收模块、控制模块等分模块设计，还有参考代码，可以作为很不错的参考内容。

现在数字通信系统中，I/O电压标准包括早期的TTL标准，CMOS标准，LVTTL标准，LVCMOS标准，RS232，RS485标准以及HSTL(High Speed Transceiver Logic)标准和较新的LVDS（Low-Voltage Differential Signal）等标准。不同的标准支持的器件不同，支持的传输速度不同，支持的噪声容限也不同。从另一个方面来看，I/O标准的进步反映了数字系统的进步。在实际中……

视频信号由一系列连续的图像组成。对视频信号的处理已经成为数字图像处理领域中重要的一部分。例如机器人模式识别的过程就是一个视频信号处理的过程，电视制导导弹识别目标就是充分利用视频信号处理技术不断判断目标是否和预先设定目标图像一致。本篇将讲解如何用 FPGA 技术实现基本的视频信号处理。本篇的例子可以作为各位大侠进行视频信号处理时的一个参考，也可以在这个基础上根据需要进行扩展。

本篇带来“基于JESD204B的LMK04821芯片项目开发”项目开发经验分享第二篇，204B实战应用-LMK04821代码详解，附参考代码以及调试细节，这是实打实的项目开发经验分享，希望可以给有需要的大侠起到参考学习的作用。

本篇利用本原多项式产生伪随机序列用作扩频，通过同步模块对扩频后的信号进行捕获，通过直接序列解扩模块进行解扩。本篇给出了编解码、扩频解扩、同步的整体方案，使用Quartus实现功能，并结合Matlab和ModelSim对模块进行调试和测试，实现扩频通信模块的搭建仿真，验证其设计的正确性。

视频信号由一系列连续的图像组成。对视频信号的处理已经成为数字图像处理领域中重要的一部分。例如机器人模式识别的过程就是一个视频信号处理的过程，电视制导导弹识别目标就是充分利用视频信号处理技术不断判断目标是否和预先设定目标图像一致。本篇将讲解如何用 FPGA 技术实现基本的视频信号处理。本篇的例子可以作为各位大侠进行视频信号处理时的一个参考，也可以在这个基础上根据需要进行扩展。

FPGA零基础学习视频系列之FPGA之逻辑分析仪使用、Quartus Signal Tap、ISE Chipchop、Vivado使用。

FPGA之定点数、浮点数直播录播视频，可以作为基于FPGA的定点数、浮点数学习的参考视频。

几百道FPGA工程师参考面试题汇总，数字电路基础以及FPGA专业方向应有尽有。

本篇详细讲解Xilinx FPGA ISE操作软件的发流程及详细说明，包括设计前准备、建立工程、输入设计、综合分析、RTL仿真、锁定管脚、布局布线、生成配置文件并下载、设计开发流程总结等内容。

本篇分享了FPGA软件安装包、书籍、源码、技术文档等。

本篇将基于FPGA平台，以图像处理结合信号采集原理，实现医生在做心脏模拟手术操作导管的过程中，不需要观察心脏内部情况，即可获取导管头在心脏内部信息的功能，采用内窥镜摄像头采集视频和并对导管头进行跟踪定位，信号采集技术可将采集到的导管头在心脏内部触碰区域的信号采集出来送到专业医用仪器，进行心脏3D建模。本设计的实现对医院培养的经验少的医生尽快掌握心脏手术操作流程很有价值，未来将可以培养更多从事心脏手术工作的医学专业毕业的学生或刚刚从事这个行业的社会医生。

直接序列扩频通信是将带传输的二进制信息数据用高速的伪随机码(PN 码)直接调制，实现频谱扩展后传输，在接收端使用相逆方式进行解扩，从而可以恢复信源的信息。最能体现扩频通信的特点就是它具有优异的抗干扰能力。所以它常常被运用于一些干扰性很强的通信领域中。比如无线通信。本篇适用于有一定通信基础的学习者，本篇使用的理论不仅仅是扩频通信。为了便于学习，本篇只把设计中使用的理论进行说明讲解。包括扩频通信、m 序列的产生、汉明码和补充说明，各位大侠可依据自己的需要进行阅读，参考学习。

DDS（Direct Digital Synthesizer）技术是一种频率合成方法，其输出频率具有分辨率高、功耗低、频率切换速度快且频率切换时输出信号的相位连续等特点。为此在数字信号处理及硬件实现中有着很重要的作用。本篇带来FPGA设计之基于DDS的线性调频信号的产生。

数字上下变频是雷达系统中两个重要的模块。在雷达发送端，由于天线的长度有限会影响到电磁波的波长，而波长与信号的频率成反比，故在发送端需要使用数字上变频提高信号的频率；而在雷达的接收端若不进行下变频处理，根据奈奎斯特采样定理，需要使用信号频率2倍的采样率才能准确无误的将信号还原出来，对AD采样速率以及后续FPGA处理信号的速率要求非常高，不利于系统设计，故在接收机端先将射频信号下变频到中频信号，再将中频信号下变频到零中频信号，方便后续对信号的处理。本次设计同样是通过在simulink搭建模型并通过matlab仿真得到正确设计后生成IP核的形式来实现数字下变频的功能。

方法一：利用LPM_RAM；方法二、使用verilog纯文本的描述方式。方法二比方法一相比，来分析设计流程、占用资源等各种情况。

设计一个突发长度为2，列选通潜伏期为2的SDR SDRAM的控制器。该控制器共有四部分功能，初始化、刷新、写和读。四部分的执行控制采用一个模块来控制。SDR SDRAM必须要进行初始化，初始化只用执行一次。然后启动一个计时器，等计时器达到后，进行刷新。在刷新的间隔中，根据读写的要求进行读写。四个模块都会对SDR SDRAM的命令线和地址线进行控制，所以输出时，采用多路选择器对齐进行选择输出。

本作品属于 SMT 工艺检测中的焊点检测领域，可区分良好焊点以及虚焊漏焊、短路、多锡、偏移等缺陷焊点情况。作品可应用于小型的 SMT 贴片厂对批量 PCB 电路的焊点可靠性进行检测，或者电子维修领域对电路板进行辅助分析观察，同样也可在个人开发者对焊接电路的检测，相比传统方法可以大大降低人力和设备成本。

本设计可用于手持摄像系统（摄像机、智能手机）图像、视频流的 HDR 处 理，可用于低照度情况下固定监控系统的视频流 HDR 处理，可用于线上直播系统的视频流 HDR 处理。

该项目中，计划实现对文件的压缩及解压，同时优化压缩中所涉及的信号处理和计算密集型功能，实现对其的加速处理。最终目标是证明在充分并行化的硬件体系结构 FPGA 上实现该算法时，可以大大提高该算法的速度。

自适滤波器是一种变系数的数字滤波器，由于其能够根据算法动态调整滤波系数，始终能够保持一个较好的滤波性能，目前已经在自适应噪声对消、移动通信信道均衡、自适应信号增强以及信号预测等领域得到了广泛的应用。

在国外，电子计算器在集成电路发明后，只用短短几年时间就完成了技术飞跃，经过激烈的市场竞争，现在的计算器技术己经相当成熟。计算器已慢慢地脱离原来的“辅助计算工具”的功能定位，正在向着多功能化、可编程化方向发展，在各个领域都得到了广泛的应用。

本篇介绍FIR数字滤波器的设计，可以根据所给定的频率特性直接设计FIR数字滤波器。FIR数字滤波器在保证幅度特性满足要求的同时，能够做到严格的线性特性。本篇采用了窗函数法、频率采样法以及基于firls函数和remez函数的最优化方法设计FIR滤波器。对FIR滤波器进行了详细的理论分析，并且对应于每种方法都给出了设计实例。通过编写MATLAB语言程序，运行程序，得到幅频和相频特性图。

通过对设计的全面时序分析，使您能够对电路性能进行验证，识别时序违规，并推动fitter的逻辑布局，从而满足您的时序设计目标。本视频从基础的数字电路出发，逐步引入时序的概念，了解时序的重要性，理解时序的基本分析方法，掌握时序约束和时序分析的方法。通过对电路的改善，使电路能够满足时序要求。

在当前图像处理算法研究已经很成熟的背景下，提高图像处理的时效性有很大的应用背景。随着微电子技术的高速发展，FPGA为数字图像信号处理在算法、系统结构上带来了新的方法和思路。本视频通过讲解FPGA的内部结构，基础的图像处理的算法，结合matlab共同实现FPGA处理图像算法的验证方法等，使学习者具备在FPGA上应用图像处理算法的能力。

传统的高斯白噪声的产生是将多个m序列通过D/A转换器，然后通过滤波器得到，比较繁琐。本项目将通过线性反馈移位寄存器和FIR滤波器完成。首先通过matlab中wgn函数生成高斯白噪声，并将生成的噪声数据存入到rom中，然后通过LFSR产生m序列伪随机码作为rom地址对噪声数据进行读取增加其随机性，最后将输出的随机噪声通过FIR滤波器得到带限白噪声。

什么是Varint编码呢？首先我们来介绍一下Varint编码，Varint编码就是一种用一个或多个字节将数据序列化，并对数据进行压缩的方法，因此也可以称之为Varint压缩算法。在进行数据传输过程，我们经常用大位宽来进行数据的传输。有时候是32位或者64位传输某个数据，然而，一直使用大位宽来传输数据也有它的缺点，比如传输很小的数据时，会造成资源的浪费。

FPGA中利用IP核实现I/Q信号的产生，Quartus中提供了一个IP核为DDIO IP，可供采集高速ADC传入的数据后分成I/Q两路信号。并且通常比数据处理时采用数据截位生成I/Q两路数据方便高效……

这是一篇汇总篇，汇总的内容就是，“FPGA技术江湖”公众号从2020年年初开始更新至今（2022.05.15），所有自动回复能获取的软件安装包、书籍、技术文档等。很多大侠反应很多链接失效了，由于网盘永久链接容易系统和谐，本次更新了以前很多失效的下载链接。

FPGA可以反复的重新配置，这就意味着设计者可以不断的反复的下载设计的逻辑做验证。如果出现错误或者需要升级，只需要修改设计，重新下载设计逻辑电路即可。FPGA虽然有重新配置的优势，带来的不利就是它每次在系统掉电之后，之前载入的程序将会丢失，系统上电后需要重新配置。设计者为了弥补这项缺陷，在FPGA芯片的旁边都会设置一个flash（掉电不丢失）。配置FPGA芯片的方式有很多，无外乎是在线配置和外部存储器配置。系统上电后，会主动获取外部存储器内的配置数据。在线配置的优先级最高，所以读者不必担心固化外部存储器后不能在线配置其他的。

红外线遥控是目前使用最广泛的一种通信和遥控手段。由于红外线遥控装置具有体积小、功耗低、功能强、成本低等特点，因而，继彩电、录像机之后，在录音机、音响设备、空调机以及玩具等其它小型电器装置上也纷纷采用红外线遥控。现在工业设备中，也已经广泛在使用。红外遥控系统主要由红外的发送装置和接收装置组成,发送装置可由按键,编码模块,发射电路等组成,接收装置由红外接收电路,遥控,解码模块等组成,此次设计我们用到的硬件平台式是Altera的DE1_SOC,晶振为50MHZ。

静态时序分析简称STA，它是一种穷尽的分析方法。它依照同步电路设计的要求。依据电路网表的拓扑结构，计算并检查电路中每个DFF（触发器）的建立和保持时间以及其它基于路径的时延要求是否满足。STA作为FPGA设计的主要验证手段之中的一个，不需要设计者编写测试向量，由软件自己主动完毕分析，验证时间大大缩短，测试覆盖率可达100%。

在图像采集、转换和传输的过程中，由于成像系统、传输介质和工作环境等固有的缺陷，不可避免地产生各种类型的噪声，导致获取的图像往往与实际图像有差异。图像质量的下降使得图像后续处理（如边缘检测、图像分割、特征提取、模式识别等）产生困难，因此对噪声图像进行滤波是必要预处理过程，这可以使处理后的图像更适合观察或提取有用信息。但滤波算法在去除噪声的同时难免对图像造成一定程度的模糊，造成细节信息的丢失。中值滤波是对图像的低通滤波，可有效滤除高频噪声，增强图像清晰度。

数模转换器（Digital to Analog Converter）即DAC，是数字世界和模拟世界之间的桥梁。从航空航天、国防军事到民用通信、多媒体、数字信号处理等都涉及到DAC应用。DAC基本上由4个部分组成，即权电阻网络、运算放大器、基准电源和模拟开关。它是一种将二进制数字量形式的离散信号转换成以参考电压为基准的模拟量的转换器。本设计驱动TLC5620将输入的数字量转换为实际的模拟量（电压）……

模数转换器，又称A/D转换器，简称ADC，通常是指一个将模拟信号转换为抗干扰性更强的数字信号的电子器件。一般的ADC是将一个输入电压信号转换为一个输出的数字信号。由于数字信号本身不具有实际意义，仅仅表示一个相对大小，故任何一个ADC都需要一个参考模拟量作为转换标准。比较常见的参考标准为最大的可转换信号大小，而输出的数字量则表示输入信号相对于参考信号的大小。本设计则通过对模数转换芯片（TLC549）的采样控制，实现一个简易的数字电压表。

USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)是一种应用在计算机领域的新型接口技术。USB接口具有传输速度更快，支持热插拔以及连接多个设备的特点。目前已经在各类外部设备中广泛的被采用。本次设计我们选择一款开发设备，一块廉价的开发板，其中的USB芯片是Cypress的FX2LP系列中的CY7C68013A代。

本次设计采用了美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟电路 DS1302，它可以对年、月、日、周、时、分、秒进行计时，具有闰年补偿功能，工作电压为2.5V~5.5V。采用三线接口与CPU进行同步通信，并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或RAM数据。

本次带来Vivado系列，Vivado逻辑分析仪使用教程。传统的逻辑分析仪在使用时，我们需要将所要观察的信号连接到FPGA的IO管脚上，然后观察信号。当信号比较多时，我们操作起来会比较繁琐。在线逻辑分析仪就比较好的解决了这个问题，我们可以将这些功能加到FPGA设计当中。在线逻辑分析仪也同样是在FPGA设计中，通过一个或多个探针来采集希望观察的信号。然后通过JTAG接口，将捕获到的数据通过下载器回传给我们的用户界面，以便我们进行观察。

本次设计没有用按键控制数字时钟的秒，采取"Top to down"设计思想，分模块设计。大家可以自己做拓展设计再使用一个按键控制数字时钟的，然后用第三个按键来控制数字时钟的运行。

本篇就当下应用比较多的Intel、Xilinx，Lattice、Actel 数家厂商简单聊聊，其他厂商的选型可以对应延伸类似选择。

I²C（Inter-Integrated Circuit），其实是 I²C Bus简称，中文就是集成电路总线，它是一种串行通信总线，使用多主从架构，由飞利浦公司在1980年代为了让主板、嵌入式系统或手机用以连接低速周边设备而发展。I²C的正确读法为“I平方C”（"I-squared-C"），而“I二C”（"I-two-C"）则是另一种错误但被广泛使用的读法。自2006年10月1日起，使用 I²C 协议已经不需要支付专利费，但制造商仍然需要付费以获取 I²C 从属设备地址。

目前主流的目标检测算法都是用CNN来提取数据特征，而CNN的计算复杂度比传统算 法高出很多。同时随着CNN不断提高的精度，其网络深度与参数的数量也在飞快地增长， 其所需要的计算资源和内存资源也在不断增加。目前通用CPU已经无法满足CNN的计算需 求，如今主要研究大多通过专用集成电路(ASIC)，图形处理器(GPU)或者现场可编程门 阵列(FPGA)来构建硬件加速电路，来提升计算CNN的性能。其中 ASIC 具备高性能、低功耗等特点，但 ASIC 的设计周期长，制造成本高，而 GPU 的并行度高，计算速度快，具有深度流水线结构，非常适合加速卷积神经网络，但与之对 应的是 GPU 有着功耗高，空间占用大等缺点，很多场合对功耗有严格的限制，而 GPU 难 以应用于这类需求。近些年来 FPGA 性能的不断提升，同时 FPGA 具有流水线结构和很强 的并行处理能力，还拥有低功耗、配置方便灵活的特性，可以根据应用需要来编程定制硬 件，已成为研究实现 CNN 硬件加速的热门平台。综上所述，使用功耗低、并行度高的 FPGA 平台加速 CNN 更容易满足实际应用场景中 的低功耗、实时性要求。而且目标检测算法发展迅速，针对 CNN 的硬件加速研究也大有可 为。所以本项目计划使用 PYNQ-Z2 开发板设计一个硬件电路来加速目标检测算法。本项目设计的目标检测算法硬件加速电路可以应用在智能导航、视频监测、手机拍照、 门禁识别等诸多方面，比如无人汽车驾驶技术，高铁站为方便乘客进站而普遍采用的人脸 识别系统，以及警察抓捕潜逃罪犯而使用的天网系统等都可以应用本项目的设计，加速目 标检测算法的运算速度以及降低系统的功耗。

本篇会介绍使用 FPGA 实现 UART，包括UART设计框架、UART 工作流程、信号监测器模块的实现、波特率发生器模块的实现、移位寄存器模块的实现、奇偶校验器模块的实现、总线选择器模块的实现、计数器模块的实现、UART 内核模块的实现、UART 顶层模块的实现 、测试平台的编写和仿真等相关内容。