【原创】MIPS·Verilog·FPGA

时至今日，终于将全部的计划55条MIPS指令在FPGA上全部验证完毕，通过这近一个月的不断的修改调试、修改调试，我对整个流程对MIPS有了深刻的体会和认识。借着刚刚现阶段任务的兴奋和短暂的空闲时间，将自己这段时间以来的心得体会记录下来，希望可以帮到感兴趣的同学。

 

首先我想说一下MIPS，最开始接触MIPS时，我还认为是百万指令集的缩写，百度了一下才知道是一家公司名，后来才知道这里所说的MIPS是一种体系结构。说实话，计组原学的不是很好，微机原理学的倒还行。但是对RISC的理解和认识也只是停留在考试题目上，还记得背过的题目IntelXXX系列处理器包含应用了RISC流水线及超标量技术。记不得了。

 

说句老实话，Intel的指令集我们也学过，根本记不住，指令格式很复杂。相对而言，MIPS的指令格式很清晰。当然，MIPS的寄存器很多，但是用处却很大。

 

我觉得搞硬件，尤其是数字模块，最重要的就是区分开组合逻辑和时序逻辑。使用Verilog语言，很容易区分不开组合和时序。其实，很多东西写写到了后来就熟悉了。Verilog里的很多东西都很重要。我觉得最重要的一点就是，Verilog不是程序设计语言，而是硬件描述语言。你绝对不能用程序设计的思想去考虑使用这种语言。必须要从数据通路需要器件的角度去考虑怎样利用这种语言，我觉得用“利用”很清楚地描述了Verilog的用途。它只是帮助你去描述你想要的硬件模块，它不是创造一个模块。还有，Verilog不是C。必须要脚踏实地的学习，学而不思则惘，思而不学则怠。

 

最后，我很想仔细地说一下FPGA开发。说实话，FPGA的很多东西我还没有掌握甚至是没有了解，尤其是我只是开发数字模块，关于模拟的东西真的不是很清楚，很后悔以前的模电课没有认真想，希望下阶段可以多学学。我觉得每个人刚刚接触FPGA开发一定会很头疼，真的非常头疼。工具链、原理图、UG等等，资料铺天盖地的席卷而来。我觉得最开始必须要选定好一块开发板的原理图和用户手册，详细阅读，当然这些东西一般都是英文的。还记得最开始我阅读NEXYS3手册几乎耗费了一周的每天晚上的时间，很多名词根本不了解，都需要weiki或者百科。然后是工具链，我觉得磨刀不误砍柴工吗，不要想着着急地在开发板上跑自己写的东西，先跑跑DEMO。熟悉一下工具，这很重要。所有工具的HELP是最好的工具教材，一定切记这点。我几乎阅读了所有Synplify Help中的所有内容，大部分ISE Help里的内容，还有网站上的UG。当然，此时可以了解一下FPGA的特性，什么是slice、LUT、LATCH等等。然后，我的建议是一定要看特权同学的书《深入浅出玩转FPGA》，我真不是打广告。这本书真是一本FPGA开发小白的入手神书，很多东西讲的很清楚很详细，很多小技巧。并且，此时有必要去读别人的代码，去培养自己的代码风格。无论硬件还是软件都要有好的代码风格。

 

仿真、综合、实现、时序约束、板级调试时ISE的通用流程，Quartus与之略有不同，原理很相似。最重要的两个过程我觉得是仿真和综合。仿真一定要好好做，不要怕麻烦和折腾。

 

综合是提供硬件能力的最快阶段，你必须要知道你使用了什么器件，系统给的和你设想的是否一致。综合不是一个一蹴而就的过程，是一个慢慢磨练的过程。然后，需要了解一下IPcore很多东西都需要用IPcore。这里的IP是知识产权的缩写，此时可能会读很多手册，但是这些ug是提高你对时序理解的最好助手。

 

我觉得实现和板级调试是一个重复的过程，不断的重复，发现错误修改代码。这个阶段需要读懂report，需要了解warning等等。

 

其实，只要你多读手册等东西，每个人都可以玩转FPGA。FPGA开发不是一个很难的过程，却是一个很漫长的过程。生活中的很多事情都不难，但却很漫长。坚持到最后，一定可以玩转。

最后，也是我刚刚发现的。其实碰到问题，可以直接在XILINX或Altera用户论坛发英文帖子，会有资深全世界的网友秒回你的，真心好。

 

像记住初恋般记住自己第一天的梦想！！！