数字IC/FPGA设计P1:CMOS门与算术数据通路
用砖块设计摩天大楼
学习内容:
* CMOS门的基本理论
* 使用CMOS晶体管构建任何逻辑门
* 影响单元延迟(PVT)的因素
* Latch和DFF的行为
* 深入理解建立/保持时间
* 加法器的结构(波纹加法器、进位选择加法器、超前进位加法器、树形加法器)
* 使用加法器的架构理想来优化设计
* 实数和任意数学函数的算术运算
* 通过Udemy问答系统获得技术支持
课程内容主题:
* FPGA
* 硬件
* 信息技术与软件
课程要求:
* 数字基础知识
* 基础C或C++编程语言
课程详细描述:
本章是设计SOC和FPGA的基础,是构建复杂系统的基石。课程内容涵盖:
1. **CMOS门的行为与特性**:包括开关模型、转换时间、延迟时间及PVT角分析。
2. **逻辑门构建**:使用CMOS门实现NAND、NOR、XOR、多路复用器等基本逻辑功能。
3. **算术数据通路设计**:通过基本逻辑门构建加法器、减法器、乘法器和除法器,学习其硬件架构思想并应用于设计优化。
4. **技术支持**:注册后可通过Udemy问答系统获得实时技术指导。
课程为数字IC和FPGA设计系列课程的第一部分,后续内容将覆盖:
– **理论部分**:从MOS晶体管到逻辑单元、算术数据路径、Verilog语言、常用硬件功能块、静态时序分析(STA)、片上总线(APB/AHB-Lite/AXI4)、低功耗设计、可测试性设计(DFT)及SOC(MCU级)设计。
– **功能块与架构**:包括有限状态机(FSM)、流水线、仲裁器、跨时钟域(CDC)、同步/异步FIFO、乒乓结构、带控制的流水线、滑动窗口、流水线冒险与前向路径、收缩结构等。
– **项目实践**:包含SHA-256算法(简单接口版)、带APB/AXI接口的SHA-256、带APB/AXI接口的2D DMA控制器等。
课程通过逐步讲解硬件架构,结合编码练习(参考代码提供),帮助学员从几行代码逐步提升至千行级项目开发,全面掌握进入IC/FPGA设计领域所需的核心知识与技能。





