FPGA零基础入门学习路线_fpga学习路线

FPGA零基础入门指南

我从2021年10月份开始接触FPGA并进行系统学习，练习了已经两年了，离出道的两年半还差一点，不过也有很多收获。目前网上的FPGA的学习路线质量参差不一，对于资料的总结不够全面，导致我自己在学习过程中走了很多弯路，例如看了质量一般的网课、复现了一个错误的项目等，这些信息差都极大的影响了我的学习成本。

因此，我仅作为一名普通的FPGA爱好者，总结了一套适用于零基础的FPGA入门指南，包含全套学习路线和资料，都是我本人使用过，并且精心挑选后的资源，力求给大家呈现最简单的FPGA零基础入门！

本文开源地址（内含超多FPGA精品学习资料和license）：

https://github.com/ChinaRyan666/FPGA-Getting-Started-Guide

一、每个人都应该会使用GitHub

如果你是一枚Coder，但是你不知道GitHub，那么我觉得你就不是一个菜鸟级别的Coder，因为你压根不是真正Coder，你只是一个Code搬运工。说明你根本不善于突破自己！

为什么这么说？原因很简单，很多优秀的代码以及各种框架源码都存放于GitHub当中！

学习之前我们先要明白Git和Github的基本概念：

Git是一个分布式版本控制系统，简单的说就是一个软件，用于记录一个或若干文件内容变化，以便来查阅特定版本修订情况的软件，通过Git我们可以从Github和Gitee等地方拉取和推送代码，便于管理和团队协作。

Github是一个为用户提供Git服务的网站，简单说就是一个可以放代码的地方（也可以放其他内容）。Github除了提供管理Git的web界面外，还提供了订阅、社区、讨论组、在线编辑器等丰富的功能。

总结起来就是：先学Git，再学GitHub。

学习资源推荐

• 黑马程序员Git视频教程（约4h）

• GitHub新手入门图文详解

如果你想更深入的理解Git，玩转GitHub，推荐以下资料

• 廖雪峰的Git教程
• 猴子都能懂的Git入门
• GitHub官方文档
• 开源指北

二、数字电路

数字电路是学习FPGA的前提

数字电路是指基于数字信号的电子电路，由数字逻辑门和触发器等元件组成。而FPGA（Field Programmable Gate Array）是一种可编程的数字逻辑芯片，它是由大量的可编程逻辑单元、I/O单元和时钟管理单元等组成的。

FPGA可以用来实现数字电路，因为它可以被编程成各种不同的数字逻辑电路，包括逻辑门、计数器、状态机等等。这使得FPGA成为一种灵活、高效的数字电路实现方式，特别适合于需要快速原型开发和设计迭代的应用场景。

FPGA也可以被用来实现数字信号处理（DSP）和嵌入式系统。在这些应用场景中，FPGA可以用来处理实时数字信号，例如音频和视频信号，而数字信号处理器（DSP）和微处理器可能无法处理这些信号。

因此，FPGA可以看作是数字电路的一种高级实现形式，可以用来实现各种不同的数字逻辑电路和数字信号处理应用。

学习资源推荐

• 数字电路速成课（约10h)
• 数字电路课本及讲义 百度网盘（提取码：ryan）
• 记得诚数字电路专栏

对于FPGA的入门开发，学完上面的教程即可，掌握程度70%就可以，如果想系统性的学习数字电路，建议自行上网寻找合适自己的网课进行学习，可参考B站清华大学王红老师讲的数字电路，但我不推荐，原因是时长过长、年限较久远（约10年前的课）、无配套讲义（知识点不够清晰）。

浩瀚互联网，找到适合自己的就行。

三、Verilog HDL

FPGA开发语言

FPGA的开发语言主要分为硬件描述语言和高级语言两种。

1.硬件描述语言：

硬件描述语言（HDL）是一种专门用于FPGA开发的语言，常见的有Verilog和VHDL。使用HDL编程可以直接描述硬件电路的结构和行为，实现电路的功能。HDL语言需要掌握一定的电路原理知识，通常被硬件工程师所使用。

2.高级语言：

高级语言包括C/C++、Python、MATLAB等，可以通过编译或解释实现对FPGA的控制。这种方法需要使用到对应的FPGA开发工具包，如Vivado等。使用高级语言可以简化FPGA的开发难度，但是会牺牲一定的性能。

总之，选择何种开发语言取决于FPGA应用的需求和开发者的技术水平。对于入门而言，先学Verilog即可。

学习资源推荐

• HDLBits刷题网站
• HDLBits答案及讲解(不习惯网站刷题也可以直接看这个)
• Verilog数字系统设计教程 夏宇闻（Verilog最强语法书，不接受反驳）

使用这门硬件描述语言的时候我们像是在建模，这点区别于编程语言，这往往是新手首先需要绕过来的难关！

入门只需把HDLBits刷70%即可，细节不必深究，在具体实验中去品味。

四、FPGA开发

正片开始，仅属于FPGA的浪漫。

基础扫盲

Xilinx和Altera是我们主要使用到的FPGA芯片厂商，此外还有国产的紫光、安陆等。

对我们用户来说，他们的区别主要在于EDA软件的不同，比如Xilinx使用的是Vivado、Altera使用的是Quartus。（Xilinx已被AMD收购，Altera已被Intel收购）

软件选择也就影响了我们的板卡选择，选择Vivado还是Quartus取决于设计人员所需要的功能和设计对象。

如果设计人员需要设计Xilinx FPGA芯片，则Vivado是更好的选择；如果需要设计Altera FPGA芯片，则Quartus更适合。同时，如果速度和处理能力是设计人员的首要考虑因素，那么Vivado是更好的选择；如果设计人员需要更多的工具和优化功能，则Quartus可能更适合。

虽然对于入门来说选择哪个没有太多区别，但学习FPGA的时候手上最好要有一块板卡，上板验证会有更多的成就感。所以，用什么家的板卡，就用什么软件。

学习资源推荐

• 小梅哥Xilinx FPGA开发全套网课

  目前我认为全网最好的免费FPGA逻辑端开发教程，只要你按照这套教程用心学完，你就是个有开发经验的FPGA工程师了。

  如果走马观花，心浮气躁的浏览完整个课程，那就只能算是扩展知识面了。眼睛觉得会了，手表示自己不会写。按照教程推荐的方法学，越学越简单，越学越有信心，如果走马观花，不注重基础的打造，只想看结果，不注重学习和调试的过程，只会越学越困难，最后放弃。

• 小梅哥官网

  宝藏网站，我总结了以下几种打开方式：

  1.选择一款芯片（基本涵盖市面上所有常见的），找到对应小梅哥家的板卡名称，搜索即可查到全套软硬件、网课及开发资料。重点看开发板的文档手册，小梅哥的文档总结非常详细，强烈推荐。

  2.开发时遇到报错，将报错信息复制到此网站的搜索栏，绝大部分报错都是有对应解决方法的。

  3.逛三大专栏：FPGA学习交流、MCU学习交流、ARM Linux学习交流，你将会打开一个新世界。

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至此，FPGA入门就结束了，如果你能用心学完这些，相信你会对FPGA的世界更感兴趣，就可以开始进阶学习了，例如ZYNQ、HLS高层次综合、计算机体系结构、深度神经网络加速器等等。

最后再推荐一个网站和一套人工智能的学习资料，供大家一起进步！

• Road To Coding

  B站程序羊做的一个开源编程学习网站，有六大方向的学习路线和知识点大梳理，包括但不限于Java后端、前端、C/C++后台开发、大数据开发、嵌入式开发，还有很多宝藏资料，考研求职摸鱼…一起去探索吧！做一个全栈大佬！

• 人工智能全套学习路线

  B站Future做的全套学习路线，从0到1，这年头不会人工智能都不好意思坐在实验室了！

之后我会继续更新FPGA的详细进阶指南，先挖个坑（因为我也还在进阶中），希望我练习完两年半可以出道。

一起学起来吧！！

No gall no glory（不经磨练，难现辉煌）

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