技术
<font color="#FF8000">作者：没落骑士</font>
<strong>一、前言</strong>
本文设计思想采用明德扬至简设计法。以太网这一高效实用的数据传输方式应用于各个领域，如网络交换设备，高速网络相机等。虽然各FPGA厂商都提供MAC IP核，但大多收费，有时无法破解。不同厂家之间无法移植，而且为了通用性考虑牺牲了效率，因此自己动手写一个以太网MAC是个不错的选择。
<strong>一. 概述</strong>
这里以7系列的FPGA为例，先从整体上去了解一下FPGA内部可编程逻辑资源的结构。了解FPGA器件的内部资源与结构有利于我们优化设计与评估设计资源。
串行外设接口(SPI)是微控制器和外围IC（如传感器、ADC、DAC、移位寄存器、SRAM等）之间使用最广泛的接口之一。本文先简要说明SPI接口，然后介绍ADI公司支持SPI的模拟开关与多路转换器，以及它们如何帮助减少系统电路板设计中的数字GPIO数量。
SPI是一种同步、全双工、主从式接口。来自主机或从机的数据在时钟上升沿或下降沿同步。主机和从机可以同时传输数据。SPI接口可以是3线式或4线式。本文重点介绍常用的4线SPI接口。
综合（Synthesis）是指将RTL设计转换为门级描述。Vivado开发套件中的综合工具是一款时序驱动型、专为内存使用率和性能优化的综合工具，支持System Verilog 2012、Verilog 2005、VHDL 2008、混合语言中的可综合子集，以及XDC设计约束文件（基于工业标准的SDC文件），此外还支持RTL属性来控制综合细节。
对于一个新手来说，深度学习术语可能非常难以理解。本表试图解释深度学习常用术语并链接到原始参考，以帮助读者深入了解特定主题。
深度学习与“一般”的机器学习术语之间的界限非常模糊。例如，我这里不包括“交叉验证”，因为它是一种通用技术，用于整个机器学习。但是，我加入了softmax或word2vec等术语，因为它们通常与深度学习相关，即使它们不是深度学习技术。
利用ZYNQ验证算法的一大优势在于，可以在上位机发送指令借助CPU的控制能力和C语言易开发特点，实时配置算法模块的工作模式、参数等对来对其算法模块性能进行全面的评估。最重要的是无需重新综合硬件模块。
时序分析在FPGA设计中是分析工程很重要的手段，时序分析的原理和相关的公式小编在这里不再介绍，这篇文章是小编在练习Vivado软件时序分析的笔记，小编这里使用的是18.1版本的Vivado。
这次的练习选择的是ZYNQ的芯片，原本工程是工作在100MHz的时钟，但是作为练习，我们可以把时钟调到一个极限的程度来进行优化。
首先，打开一个工程，更改一下时钟频率，使得工程能够有一些时序问题，我们再通过时序分析的方法对它进行优化。我们这里把原本的100M时钟改成了200M时钟，具体步骤如下：
tftp
可传输单个文件，不能传文件夹
需要通过命令传输文件，略显复杂
==一般调试kernel时，用uboot通过tftp方式启动，不用每次都烧写存储介质==
nfs
在host linux（ubuntu）上的nfs文件夹中存放文件
开发板上mount ubuntu的文件夹，mount后就像自己的文件一样
这种方式共享文件很方便
也有linux启动后，拿nfs作为根文件系统，方便调试根文件系统的内容
ftp
没有host linux环境时，可以把windows当成ftp client，开发板ftp server
方便拖动文件
Xilinx公司的FPGA中有着很多的有用且对整个工程很有益处的IP核，比如数学类的IP核，数字信号处理使用的IP核，以及存储类的IP核，本篇文章主要介绍BRAM IP核的使用。
BRAM是FPGA定制的RAM资源，有着较大的存储空间，且在日常的工程中使用较为频繁。BRAM以阵列的方式排布于FPGA的内部，是FPGA实现各种存储功能的主要部分，是真正的双读/写端口的同步的RAM。
本片文章是基于Vivado的 2017.1的版本，其他版本都大同小异。
<strong>源代码级别调试</strong>
Vivado Simulator提供了在仿真过程中debug设计的特性，通过为源代码添加一些可控制的执行条件来检查出问题的地方。总的来说有三种调试方法：
本博文主要是对基于PCIE（mcap）的部分可重构实现的步骤做一个简单的演示，如有错误之处，欢迎批评指正。值得说明的是，基于PCIE的部分可重构需在ultrascale系列及ultrascale+芯片才能实现，具体哪些系列能实现哪种配置方式如下图所示：
<center><img src="http://xilinx.eetrend.com/files-eetrend-xilinx/blog/201810/13754-39975-…; alt=""></center>
有了BOOT.BIN（fsbl+pmu+atl+uboot）、uImage、uramdisk.image.gz,dtb文件，就可以启动了。把上述文件统统拷贝到SD卡，并设置开发板为SD卡启动。
0. U-BOOT启动参数
设置启动参数，然后启动
fatload mmc 0 0x1000000 uImage;fatload mmc 0 0x2000000 uramdisk.image.gz;fatload mmc 0 0x4000000 zynqmp-sf-zcu102.dtb;
setenv bootargs root=/dev/ram0
bootm 0x1000000 0x2000000 0x4000000
将上述参数固化到flash里，免得每次都要输入
本文是该系列的第22篇。上一篇介绍了使用Image From File和Video Viewer完成图像的采集和输出，并将两部分分别打包为子系统，使其具有通用性。本文将介绍如何使用Simulink提供的回调函数机制，实现从MATLAB工作空间采集和输出图像。
开发环境：
Windows下的Vivado套件
Linux ubuntu
Step1:首先从Xilinx GitHub上下载Device Tree Generator（设备树生成器）的BSP https://github.com/Xilinx/device-tree-xlnx/pulls 并将其复制到SDK的安装目录下
PYNQ = Python + ZYNQ —— ZYNQ部分功能的Python化
<strong>PYNQ</strong>
优点：
1、 Python用于ZYNQ开发，Python库和FPGA硬件库可以直接调用，极大加快开发进程、缩短开发周期、降低开发难度，更方便、快捷；
2、 用PYNQ开发，当Python有更加有效的可用库时（如图像处理—OpenCV），其性能要比C/C++开发更强。
缺点：
目前，PYNQ还不支持任何高级的综合，也无法将Python应用直接移植到FPGA中，仅能调用已有库。
<strong>ZYNQ</strong>
优点：
在设计中，所有的算数运算符都是按照无符号数进行的。如果要完成有符号数计算，对于加、减操作通过补码处理即可用无符号加法完成。对于乘法操作，无符号数直接采用“*”运算符，有符号数运算可通过定义输出为 signed 来处理。
通过“*”运算符完成有符号数的乘法运算。
module ceshi (out, clk, a, b);
output [15:0] out;
input clk;
//通过 signed 关键字定义输入端口的数据类型为有符号数
input signed [7:0] a;
input signed [7:0] b;
![http://xilinx.eetrend.com/files-eetrend-xilinx/blog/201810/13754-39975-…](http://xilinx.eetrend.com/files-eetrend-xilinx/blog/201810/13754-39975-01.png"){kind=link}