FPGA算法技术相关问题整理

一、DDS相关

1.  DDS调幅，想到了两个方案：①改变DAC的参考电压②改变DAC的电流，哪个好些？

答：A．能用数字电路直接调制解决的，就不用到模拟域去做了。 B．只要DAC速率够高，可以数字生成任意波形发出去。有很多任意波形发生器的设计，可以实现调幅、调频或调相。

C．对于AM，是要求载波幅度大于基带的，过大的基带信号会发生过调幅。所以不能对任意幅度信号进行AM调制。

D．对于调幅，需要考虑调制指数。设基带最大幅度为1，基带乘以调制指数，然后加加上1，之后再乘以幅值为1的载波，就是AM了。

E．对于调幅精度，考虑幅度的定点化，在高精度的ADC下，可以实现略有精度损失的信号调幅。

二、国产FPGA相关

1请教大家一个问题，外面买安路的FPGA开发版的商家有哪些？

答：最好联系原厂。

2.谁知道复旦微的开发板哪里有卖？问过原厂，他们说都没有板子了（型号JFMK50T4）。

答：一般只有原厂有，实在没有，就自己画，若能找到一个demo板验证，可以降低风险。

3. 国产器件有zynq这种的吗？

答：有，但是ARM核还是有差异。例如：复旦微的7045。管脚有差异，Vivado里需要打补丁，用GT，MIG这些的时候不同组合的步骤还有区别。

4.  国产并行flash目前大家主要用过哪些家的？最后可pin2pin镁光的。

答：暂无回答，读者中有了解的，可以在评论区留言。

三、SystemVerilogparameter修改相关

1.  在设计中用了个localparam，定义某个参数，想在tb中修改这个localparam的值，除了就是例化的时候引入进去，还有啥办法可以修改这个值？force这个语句只能对信号起作用。

答：A.localparam是局部常量，没法外部修改。可以做成宏定义，或者将该参数做成输入端口信号。

B．如果是vcs工具的话，可以通过-pvalue+parameter_hierarchical_value=value，可以修改某个指定参数到特定的值。具体用法，可参考《Synopsys VCSUser Guide》。

四、FPGA逻辑运算和时序相关

1. 实现多信号输入有符号数据加法，调用IP方便还是自己编程方便？

答：若是有符号数，声明signed类型直接+就行，同时注意是否存在进位，必要时进行位宽扩展。

2. 现在fpga做抠图都用什么算法？

答：对于抠图，比较简单的方法是图像分割，这是很老的方法，但这其实算不上真正意义的抠图，因为他的主要目的是用于图像之间块与块的分割。典型的就是grabcut算法，opencv上面有相应的优化好的算法。还有一种就是对于前后景的分割，叫做Alpha Matting，这是抠图的主要实现方法，好的算法对头发丝也能处理得很好。（摘自网络SCDN博客） FPGA基本上能实现所有应用算法，关键要分析出算法的处理过程，从架构和资源消耗等角度考虑怎么去进行逻辑实现。

3.有没有可以推荐的讲解FPGA基础知识的书和视频啊，像Verilog语言会对应什么样子的电路结构这种的？遇到过大的slack会导致问题，但是查找原因根本不会往这方面去想。

答：FPGA底层逻辑是LUT、CLB单元、BRAM等，门级或寄存器级就是时序分析的基础。时序违例问题，可以去看一下静态时序分析的资料，例如《Static Timing Analysis for Nanometer Designs A Practical Approach》、《Constraining Designs for Synthesis andTiming Analysis》，对于Vivado开发环境，可以参考Xilinx的UG903、UG602。

4. 请教一下大家IP及IO口的输出电流强度应该怎么选择？现在用的都是默认值。

答：IO驱动电流默认是12，最大可以选24。一般默认就可以，若有时序问题，可以微调。另外，温度会影响晶体管的静态工作点，PN结特性对温度敏感。

5. VIVADO资源统计里没有LUT和FF 意思就是完全没有用到吗？

答：一般情况下，有逻辑设计，LUT会有消耗的，如果综合后查看资源报告，没有消耗LUT资源，可能是该模块信号由于没有连接到端口引脚，被优化掉了。可以加上“keep ture”属性或者将信号接到vio、ILA上，再查看资源消耗。

五、卫星互联网相关

1. 中国某网是新成立的大型央企，马斯克的Starlink成为商业卫星最为成功的代表，国内的卫星商业化道路还很漫长。

2. 抢占近地轨道和频率，是比较关心的两个领域。

3.  NTN与DVB哪个有前途？

答：NTN是最近几年基于5G技术标准提出来的，3GPP协议38.811比较全面地介绍了NTN的应用前景，也是目前除了DVB外最为热门的卫星通信应用技术。国内和国际上众多手机厂商和设备商，都在积极研发支持NTN的终端和基站等。就目前看来，NTN的商业化过程还比较长，相关的技术标准和协议，都属于探索和逐步落地阶段。

DVB协议经过十几年的发展，技术路线比较成熟，商业化，应用广泛。2020年，DVB-RCS2等新一代DVB协议发布，支持高带宽卫星通信。两个标准，互相借鉴，考虑专利和技术壁垒，不同的企业可能采用不同的技术路线。

六、接口相关

1. SPI接口怎么通过修改逻辑代码来提高SPI读写的速率呢？

答：一般是提高时钟频率，做好接口约束，把FPGA端的IO的驱动能力设高一些。

2. 大家对于GT口传输AXIS，转成AXI有什么好想法？

答：DMA接口。

七、GTX时钟相关

1. 有个高精度的10MHz时钟，怎么提供给FPGA的GTX使用呢，GTX的时钟不支持这么低的时钟输入，如果经过时钟芯片精度就损失了。要用这个高精度时钟进行码环相位测量。

答：一般可以用MMCM进行时钟倍频，GTX的参考时钟一般在手册中也会有要求。特殊情况，可能需要特殊设计。

八、DDR相关

1. DDR原理图设计里 DQ不按顺序有什么影响吗？

答：一般没影响，只要综合约束过，就算开始按顺序，PCB走线不过也要调线序。不放心的话可以预先弄个MIG约束下引脚，看能不能校验过。

2.请问ADC DDR输出进ddio，而input-pad到ddio-in有10ns的延迟，造成setup时间违例5.6ns，这种怎么解决？程序是只写了关于ADC芯片采集接口，然后约束了ADC的数据输入接口和pll，还需要其他的吗，还是ADC数据输入接口约束错了？

答：应该是没约束对，看样子应该是lvds接口的，input-pad到ddio-in的延迟不单单是数据线，时钟线也一样，这个setup时间应该是由input delay决定的。

九、vivado综合问题

1. Vivado综合着就不动了，半个小时过去了，之前都是综合10几分钟，布局布线3个多小时?

答：综合一般不会很长时间，如果出现综合过程中一直卡着，大概率是代码设计有缺陷，或者XDC约束有不合理的地方。此外，可以看一下log文件，一般来说，会有打印，执行到哪一步了。通常情况下，在布局布线阶段更容易出现一直卡住的情况，查看log打印，会有提示，例如因为时序太差，布线走不通，导致拥塞。或者停止综合，复位一下综合过程，关掉vivado，重来一次。

十、电机控制

1. 想请教一下，电机的速度环，大概多长时间对电机控制一次？

答：一般10KHz以下。

2.  24xx的DSP能够达到这种控制速度吗？

答：DSP普遍带计数器的，能脉冲计数，也能输出带死区的PWM波，用中断计数基本做不了电机控制。记得今年TI出了一个超强的片子，把MOS和FOC全部集成到一个片子上，6块钱的片子，不用写代码，不用驱动板，就能实现电机调速，实在强。

十一、时序约束相关

1. 请问如果时序约束不满足上板一定会有问题吗？

答：看一下最差路径是属于哪个时钟域，最差裕量不超过时钟频率的15%，应该能跑。有个评估能跑最高时钟的公式，好像是1/(T-WNS)，T是目标时钟周期，WNS是最差负时序裕量，可以故意约束紧一点，跑出时序报告，看时序裕量。

余量为正不一定跑出来就对，为负也不见得跑出来就不对，先有正确的约束才能有正确的时序分析。

编辑：黄飞