CrazyBingo带你玩转FPGA
前段时间达尔闻受邀参加Xilinx XDF开发者大会,并在B站做了全天直播。现场实实在在地与FPGA来了个亲密接触,领略了FPGA在人工智能( AI )、数据中心、 5G 、工业、汽车等领域的各种创新成果。在这次XDF大会上“偶遇”了很多老朋友--由于XDF大会的超强吸引力,也被戏称为FPGA圈大型面基盛会。比如在直播间被疯狂Cue的CrazyBingo神人,达尔闻怎么错过,在现场跟大佬来了个面对面采访。
视频指路:https://www.bilibili.com/video/av79850721
CrazyBingo,韩彬,2012年于杭州电子科技大学获得学士学位,2015年于西安电子科技大学获得硕士学位。现为IC设计行业,长期从事FPGA视频采集与LCD显示成像开发、多媒体图像前后处理等并行硬件加速工作,编写过大量FPGA教程,指导过无数FPGAer,常年活跃于网络圈,在业界有一定的知名度。
个人博客:blog.chinaaet.com/crazybingo
个人网站:www.crazyfpga.com
官方邮箱:crazyfpga@qq.com
微信公众号:CrazyFPGA 或FPGA视频图像与机器视觉之旅
到底什么是FPGA? 现场可编程门阵列,其中F-Field,现场,随时随地可以操作;P-Programmable,可编程;G-Gate,门,数字逻辑的基本单元;A - Array,阵列。在开发中,可以将 FPGA 配置为自己需要的任何数字电路。
跟MCU相比,FPGA有什么优势,强大在哪?一句话可以概括:MCU能做的,FPGA就能做;但FPGA能做的,MCU却不一定能做到。因为在FPGA内部可以直接构建一个MCU,其性能还可以比MCU做的更强,指令周期还可以做的比MCU更短。既然FPGA这么厉害,为什么MCU的使用范围更广呢?其中一个重要原因--价格。单枚FPGA芯片价格从几十元到几十万元不等,而MCU的价格要远远低于FPGA。所以低成本,多场景适用,MCU显然是更佳选择。那究竟什么时候需要使用FPGA呢?要求灵活高效、高吞吐量、低批量延时、快速并行运算、可重构、可重复编程、可实现定制性能和定制功耗的情况,就需要FPGA上了,比如视频、图像处理、人工智能、机器学习等场景。这也是为什么大家会看到这几年随着人工智能的浪潮兴起也极大的推动了FPGA的关注度。
2)以软件开发为主,开发FPGA在数据分析、人工智能、机器视觉等领域的加速应用能力,主要采用OpenCL和HLS技术实现软硬件协同开发。
作为电子工程师又有追求的你,如何系统化地学习FPGA呢?CrazyBingo已经帮你把路径总结好了:
数字电路基础学习推荐两本教材:
02基础语言
《设计与验证:Verilog HDL》:相对于夏教授的书来说内容精简了很多,一共200多页,每页都是精华。如:开发流程、验证方法、可综合语法和不可综合语法、一些指导性原则、发展趋势等都有比较详细的讲解,是一本不错的启蒙工具书。
1)CrazyBingo的开发板VIP_Board及配套的书籍《FPGA设计技巧与案例开发详解》。板卡采用Altera Cyclone IV FPGA,以EP4CE15E17C8N为核心,具有非常丰富的外设功能。配套的书籍从全书结构看,设置非常合理,软硬件结合,纯小白读起来也毫不费力。除了可以作为FPGA入门学习板卡,也可以作为FPGA视频图像采集处理的VIP算法平台。CrazyBingo的网站也提供各种开源资料。
2)小梅哥AC620开发板,同样是使用Altera CyclongIV EP4CE10大容量多引脚FPGA芯片,板子外设资源非常多。另外小梅哥深耕FPGA开发多年,开发板配套的资料十分齐全,比如视频120讲,1000多页的教程,100多个实例源码。最最重要的是价格很亲民。
一篇文章当然完全不能把FPGA说透。不管你是抱着什么样的目的来学习,记住FPGA一定要多练习、多动手、多思考,通过操作总结经验规律,再利用经验规律复盘验证。达尔闻也会助你一臂之力:请在文末留言你的学习动机,我们将从中选择一位赠送CrazyBingo著作《FPGA设计技巧与案例开发详解》。
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