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做完一FPGA項目后的心得體會
做了5年的FPGA了。手中經(jīng)歷的項目也不在少數(shù)。就在此刻又一個FPGA項目宣告結(jié)題，好多感受趁著現(xiàn)在還新鮮著，寫出來和大家一起分享。不對之處，希望得到大家的指正。另外1234并沒有絕對順序，都是有感而發(fā)，隨性而寫。1.要和人配合。以我們做硬件的工程師為例，測試的時候一般都需要軟件的配合，一個對硬件來說無比復(fù)雜的工作，可能在軟件工程師看來就是幾行簡單的代碼。所以要和人配合，多聽聽別人的意見，這樣必然可以產(chǎn)生新的know-how從而加快測試和開發(fā)的速度，退一步講，至少沒有壞處
2.測試還是要別人來做。開發(fā)者看待自己的產(chǎn)品有如看待自己，大多是沒有勇氣去發(fā)現(xiàn)缺點的。一是源自自尊心，二是為了避免額外的工作。所以就算有問題，如果不嚴(yán)重就藏著掖著。但是這對項目來說是不行的，所以測試，verification，一定要旁人來做。
3.多點時間思考。出現(xiàn)問題后，不要急著修改。要思考推測可能的原因，想清楚后把這些可能的原因都用debug pin或者chipscope引出來。
4.注意復(fù)用已有的debug pin。很多時候，在測試過程中產(chǎn)生了一大堆測試信號，但是時間一長就忘了復(fù)用。實際上，當(dāng)一個問題產(chǎn)生的時候，通過反復(fù)觀察已有的debug-pin或許足以發(fā)現(xiàn)問題根源，而無需再引出新的pin，并浪費(fèi)時間去綜合和PAR。
5.仿真加時序足矣。數(shù)字電路在時鐘同步的設(shè)計原則下，其功能通過simulation就可以驗證。simulation的結(jié)果和PAR后產(chǎn)生的FPGA-image完全等價。當(dāng)然FPGA也要遵循同樣的設(shè)計原則：即時鐘同步。所以對于PAR的結(jié)果首先就要確保其時鐘同步的特性。體現(xiàn)為寄存器之間的path必須在一個時鐘周期內(nèi)完成。(當(dāng)然有其他約束的例外。)同時要滿足FPGA器件的setup和hold要求。一旦出現(xiàn)timing-error必須通過各種途徑消除error，因為error的存在，意味著時鐘同步的大前提已經(jīng)被破壞，這時，simulation取得的結(jié)果和FPGA是不等價的，繼續(xù)測試也毫無意義了。
6.注意不可控的接口部分。FPGA內(nèi)部的寄存器之間的timing完全可以通過PAR報告來確認(rèn)是否有問題。但是和外界的接口部分卻充滿了疑問。我們一般通過假定的input-delay和output-delay來對接口部分進(jìn)行約束。由于從一開始就施加的是假定的delay，所以即使沒有timing-error，其結(jié)果也存在諸多疑問。以我正在進(jìn)行的測試為例，模塊內(nèi)部loopback測試完全正常，但是一過cable，傳到對方FPGA，則馬上產(chǎn)生很多誤碼。由于simulation沒有問題，所以必然是我們的某個假定出現(xiàn)了問題，尤其是時鐘同步的假定會得不到滿足。這時候，就要想盡一切辦法，使接口也滿足假定的條件，或者調(diào)整設(shè)計，將不理想的接口adapting成理想的接口。
7.向直接上司匯報情況，尋求各種可能的許可。懶得向直接上司匯報情況時，萬一出現(xiàn)進(jìn)度或者結(jié)果不符，所有責(zé)任都需要本人承擔(dān)。如果提前向上司匯報情況并取得許可，則一切后果都在可控范圍內(nèi)。比如，工作繁忙時又被派給新的任務(wù)，則不能一味逆來順受。應(yīng)該向上司說明困難，并提前想好一個可行的解決方案供上司參考。
8.外部接口是最大障礙。如前所述，F(xiàn)PGA內(nèi)部如果timing沒有問題的話，一般和仿真結(jié)果是一致的，問題是外部的接口，包括cable連線等，不在我們確切控制的范圍內(nèi)，比如其延時特性在40Mhz下仍然正常，但是在80Mhz時可能出現(xiàn)不可預(yù)料的情況。所以應(yīng)該盡量使用經(jīng)過驗證的"cable--frequency"組合�；蛘咄ㄟ^設(shè)備測量并確認(rèn)外部接口的延時特性。這樣可以進(jìn)行有針對性的調(diào)整。我最近的教訓(xùn)就是花了整整一個月調(diào)整并測試內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，但是仍然失敗。結(jié)果發(fā)現(xiàn)由于cable的問題，80Mhz的信號(數(shù)據(jù)+使能+others)無法正常并行傳輸。如果換成40Mhz的信號就通過了
9.綜合PR后的結(jié)果要和代碼等價。前面提到仿真加時序足矣，這里面的前提是PR的結(jié)果和原始代碼要等價。為了確認(rèn)這一點，就要把握syn和pr過程中的所有warning以及error，warning的內(nèi)容不是完全可以忽略的。要特別關(guān)注綜合報表中的以下內(nèi)容：unused ports,removal of redundant logic,latch inference，simulation mismatch等等。在報表中輸入關(guān)鍵字查找即可。
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