FPGA設計經(jīng)驗談

　　5)關(guān)于IP核和乒乓操作的那點(diǎn)事

　　經(jīng)驗告訴我，能使用開(kāi)發(fā)工具自帶的IP核，就千萬(wàn)別去自己開(kāi)發(fā)。往往自己開(kāi)發(fā)已有的IP核是吃力不討好。我曾經(jīng)做過(guò)一個(gè)eMMC控制器燒寫(xiě)外部eMMC芯片的案子。

　　數據由上位機通過(guò)USB傳給MCU，然后通過(guò)數據總線(xiàn)發(fā)到FPGA,在FPGA內部形成燒寫(xiě)eMMC芯片的時(shí)序，燒寫(xiě)外部芯片?？驁D如下：

　　最初的算法是通過(guò)數據總線(xiàn)發(fā)一個(gè)字節，再向芯片打一個(gè)字節，一個(gè)頁(yè)的512字節的CRC16需要事先用軟件計算好，但是這種方式燒寫(xiě)速度太慢。后來(lái)我想到一種方案，先把512個(gè)字節傳到FPGA內部存儲起來(lái)，并且在FPGA內部計算好16個(gè)字節的CRC，然后用高速系統時(shí)鐘一次性把整頁(yè)528個(gè)字節傳給芯片，這種方式燒寫(xiě)速度能提高很多。一開(kāi)始我想自己設計一個(gè)帶CRC計算的RAM或者FIFO來(lái)存儲528個(gè)字節的數據，可是無(wú)論怎么設計數據傳輸總是有問(wèn)題，由于是一個(gè)人做，也沒(méi)人指導，只得放棄這種方案，改用其他。因為我用的Xilinx器件有現成的FIFO核可以調用，于是我就把CRC16的計算和存儲512字節數據分開(kāi)設計，在最后輸出到芯片端再選通。因為燒寫(xiě)eMMC一個(gè)頁(yè)，需要有一定的等待POLLING時(shí)間，所以我想到了用兩組FIFO，乒乓操作，A通道數據發(fā)送到芯片并且等待應答的時(shí)候，MCU端向B通道發(fā)送數據存儲，B通道數據發(fā)送到芯片并且等待應答的時(shí)候，MCU端再向A通道發(fā)送數據存儲，這樣最大化的加速了燒寫(xiě)速度，當然最后的設計結果我也是相當滿(mǎn)意的。

　　我想通過(guò)此例告訴大家的是，盡量用系統的IP核吧，省事又省心，因為這些都是前輩專(zhuān)家們設計出的經(jīng)典。還有就是利用一些設計技巧，比如乒乓操作，流水線(xiàn)操作可以讓你的設計性能優(yōu)化不少。

　　最后簡(jiǎn)單說(shuō)一下體會(huì )吧，歸結起來(lái)就多實(shí)踐、多思考、多問(wèn)。實(shí)踐出真知，看100遍別人的方案不如自己去實(shí)踐一下。實(shí)踐的動(dòng)力一方面來(lái)自興趣，一方面來(lái)自壓力，我個(gè)人覺(jué)得后者更重要。有需求會(huì )容易形成壓力，也就是說(shuō)最好能在實(shí)際的項目開(kāi)發(fā)中鍛煉，而不是為了學(xué)習而學(xué)習。在實(shí)踐的過(guò)程中要多思考，多想想問(wèn)題出現的原因，問(wèn)題解決后要多問(wèn)幾個(gè)為什么，這也是經(jīng)驗積累的過(guò)程，如果有寫(xiě)項目日志的習慣更好，把問(wèn)題及原因、解決的辦法都寫(xiě)進(jìn)去。最后還要多問(wèn)，遇到問(wèn)題思索后還得不到解決就要問(wèn)了，畢竟個(gè)人的力量是有限的，問(wèn)同學(xué)同事，問(wèn)搜索引擎，問(wèn)網(wǎng)友，都可以，一篇文章、朋友們的點(diǎn)撥都可能幫助自己快速解決問(wèn)題。