FPGA学习---------计算器篇
本帖最后由 御龙归字谣 于 2015-8-3 20:28 编辑大家好，{:3_48:} 我是一名刚毕业不久的大学生，由于种种原因，我和至芯科技结缘，来到了北京至芯科技就业培训班学习，到现在为止来了将近有半个月的时间，在这半个月的时间了，我收获很多，从最初只是单纯的为了找工作而学习，到现在渐渐对FPGA有了些许的想法。在这半个多月的时间里，在经过李老师的带我入门，到后来王老师带我们的第一个小项目直到收工，我渐渐的对一系列操作有了一个新的认识。在这里我将这几天的学习心得和大家分享一下如有不对的地方，还请大家多多指正{:3_52:} :
1、在学习的过程中，大家一定要按照最初的操作步骤来做，比如说，在开始学习的时候，在没有学会下载到开发板上时，都是在让我们编写完电路模块以后，分析和综合查找语法错误，然后写testbench文件，再进行nativelink相关设置，前仿真，全编译，后仿真这样的一套，而我在学习的过程发现，在学会下板以后，大家有时候在做一些复杂程序编写的时候，就不再去写测试文件，而是直接全编译通过之后，就下板，然后发现运行不正常，就盯着自己的模块代码{:2_36:} ，其实盯一下午都未必解决得了问题。换个角度想一下，在你的MODELSIM波形图不正确的情况下，你的硬件测试是一定不正确的，而当你的波形图是正确的时候，你的硬件测试才有可能正确，所以大家一定不要偷懒不写测试文件{:2_30:} ，不然调试程序的时候很浪费时间。
2、在波形图正确的情况下，有时硬件测试依然不正确，这时有singletap就可以帮大忙了，但只可惜我现在还没有学会{:2_34:} ，大家得和我一样加油了。
下面的一些小经验就和我本次的标题有关，我之所以会写这篇文档来总结一下，主要是在今天我的至芯学习之旅中的第一个小项目基本快完工了。现在就来总结一下吧{:2_31:} ：
1、在设计之初我们不要心急，我们要分清层次，分清模块，先做什么再做什么，不要什么都想，不然就会让你产生压力，一块一块来做，功能一步一步来实现，比如先实现一位数的运算，再实现多位数的运算，再实现小数的运算等等。当然有些大神头脑反应比较快，想要一次性完成，一次写很长一段代码再调代码再调试，一次画一个很大很大的状态图你要是觉得调试起来不麻烦的话，你也可以这样做{:2_38:}
2、在计算机设计中我觉得最基础的是键盘扫描，原理要搞清，你可以有很多种思路，不停地列扫描还是有控制的
3、前面的整数的运算我在这里不再赘述原理了，而对于小数的运算，我想分享一下，其实很简单，单独记录小数的位数，并在做运算时，做加法减法时，结果取小数位数较多的，乘法取小数点相加等等，显示时，将BCD码统统扩充一位变成五位，最高位显示是否有小数点即可
4、有必要在这里重申一下我的代码最终实现的功能{:2_27:} ：可以实现整数以及小数的加减乘除，并可以实现连续的运算操作，小数的运算结果取精度较高的一项，缺陷是没有加载小数点后的灭0 操作，而且小数点在按下后再按下一个数时才会出现，而且只能做加减乘除。
5、我的按键分布：矩阵键盘中的A为加操作，B为减操作，C为乘操作，D为除操作，E为小数点输入操作，F为等于号操作。
下面是我在调试过程以及老师在课上分享的一些调试中遇到小问题，也和大家分享一下吧{:2_31:} ：
1、col没有清零，导致只能检测一列
2、注意产生尖峰脉冲的时钟速度
3、移位模块要连接慢时钟（flag消除很慢导致移位很多次）
4、每次扫描完毕后，col马上清零（当按键按着不放时候，每次都会检测到row不等于15，马上就会开始下一次的扫描），要么就让扫描暂停，并存储列信息，检测按键松开的时候用
5、在检测到有按键按下的时候，flag变为高电平，此时number已经发生变化，也就是说flag变化比number慢一个时钟周期，解决办法，可以读flag的上升沿，或者number数据经过D触发器慢一个时钟周期变化
6、二进制转为BCD码时，用的是移位加3法，这样会节省很多的资源，不要用除10取余法，那样很占用资源
7、按下等号按键时，运算后，再转为BCD码，再输出，这样会遇到这一次的运算结果在下一次按下等号时显示，解决办法还是加D触发器
8、关灯码产生的时候，尽量不要用状态机，因为我们需要的是产生一组关灯码的时候，就不再在状态中运行，所以不要用
9、在这一次的设计过程当中，遇到了很多时序的不同步，解决办法大多是加D触发器将快的时钟往后移一个时钟周期
10、注意采样时钟的快慢匹配问题
11、测试文件很重要，开始时不会写测试文件，调试代码很困难，后来考试分享了测试文件，测试起来就方便多了。
由于我本人精力有限，所以详细的状态转移图什么的东西在这里就不画了，下面会把我的一系列文件分享给大家，希望对FPGA有兴趣的同学可以有点启发，或许我的思路有点简单，代码有点乱，我接受一切批评，希望大家共同进步。 太牛了 膜拜大侠 请楼主解释下关灯码是个啥子，怎么没听过 关灯码是确定数码管哪一个点亮，哪一个关闭，假如说6个数码管，我让第一个关掉就是011111
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