数电学习接近尾声,开启FPGA学习之路

今天笔者已经将数电的主要知识学习完了。当然,最主要的肯定是组合逻辑电路和时序逻辑电路。还剩下脉冲发生、半导体存储器和模数转换没有学完。那么笔者会尽快争取一周之内结束掉数电的学习。

众所周知,数电的知识相对来说还是比较杂的。各种模块的分析和设计很多,学校里的计算机专业相对来说后续课程不会涉及到这么底层的数电应用。更多数电的应用应该是EE专业(电子信息工程)和微电子技术专业的同学才会深入学习。

那么,笔者一方面是对模电数电感兴趣,另一方面想着既然学了数电,那么干脆深入一些。多应用下。巩固知识。

为什么要学习FPGA

FPGA,即现场可编程逻辑门阵列。是一种可重复利用的、自定义的数字器件。FPGA可以实现数字电路中的模块,例如加法器、数值比较器、译码器、编码器、数据选择器、计数器、寄存器等等。通过FPGA可以自定义很多不同的器件。或者这样说,学会了FPGA就可以说我的数电已经基本入门。

另一方面,笔者学习FPGA还为了以后的人工智能学习,大数据并行处理的学习做准备。下面列出FPGA的研究方向吧:

 

[warningbox title=”FPGA研究方向”]

1、信号处理——信号与系统、数字信号处理、数字图像处理、现代数字信号处理、盲信号处理、自适应滤波器原理、雷达信号处理

2、接口应用——如:UART、SPI、IIC、USB、CAN、PCIE、Rapid IO、DDR、TCP/IP、SPI4.2(10G以太网接口)、SATA、光纤、DisplayPort、HDMI

3、无线通信——信号与系统、数字信号处理、通信原理、移动通信基础、随机过程、信息论与编码

4、CPU设计——计算机组成原理、单片机、计算机体系结构、编译原理、RISC-V

5、仪器仪表——模拟电子技术、高频电子线路、电子测量技术、智能仪器原理及应用

6、控制系统——自动控制原理、现代控制理论、过程控制工程、模糊控制器理论与应用

7、压缩、编码、加密——数论、抽象代数、现代编码技术、信息论与编码、数据压缩导论、应用密码学、音频信息处理技术、数字视频编码技术原理

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这么来看,FPGA的应用前景还是十分广阔的。

FPGA和MCU的区别

其实,笔者打算在今年年底前学完51单片机、stm32和FPGA。为明年三月的蓝桥杯嵌入式组比赛做准备。

FPGA和模电一起学,两个方向都不耽误。

哈哈,希望将来可以有机会参加更多比赛。

当然,虽然三者一起学,但FPGA和MCU(51和stm32)本质还是不同的。

MCU有着完整的处理器(CPU),其编写的程序是按指令执行的,一条一条取值、译码和执行。虽然现代CPU可以通过超标量、超流水、超线程的方式使得执行速度越来越快,但本质还是串行处理。

FPGA内部是一个个可编程单元,可以实现任何逻辑门,甚至可以组成一个完整的MCU。

你可以把FPGA理解成一整块电路板,在上面实现电路。

但MCU只能编写规定好的指令代码交给CPU执行。


参考资料:https://blog.csdn.net/k331922164/article/details/44626989

作者: 高志远

高志远,23岁,男生,毕业于上海杉达学院电子商务系。

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