为什么FPGA属于硬件，还需要搞算法？

眼镜一米二

今天给大侠带来在FPAG技术交流群里平时讨论的问题答疑合集（七），以后还会多推出本系列，话不多

说，上货。

FPGA技术交流群目前已有十多个群，QQ和微信均覆盖，有需要的大侠可以进群，一起交流学习，共同进步。

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交流问题（一）

Q：为什么FPGA属于硬件，还需要搞算法？

刚入门准备学fpga但一开始学的是语法，感觉像是电路用软件语言描述出来，fpga不用会pcb吗？单纯搞算

法就行了吗？一脸懵求解答。

A：FPGA 属于硬件，但其功能的实现离不开算法。

FPGA 虽然是硬件，但它具有可编程性，要实现特定的功能，如数字信号处理、图像处理、加密解密等，就

需要设计相应的算法来指导硬件资源的配置和利用，以达到期望的性能和功能。

关于学习 FPGA 时先接触语法，这是因为需要掌握如何用特定的编程语言来描述电路的逻辑和功能。这类似

于用软件语言来精确地定义硬件的行为。

至于 PCB设计，对于单纯的 FPGA 开发，通常不是必需的。然而如果工作涉及到将 FPGA 集成到更复杂的

系统中，了解 PCB 知识会有帮助，但不是必须从一开始就掌握。

单纯搞算法是不够的，还需要理解硬件的架构和资源，以便更有效地将算法映射到 FPGA 上，实现最优的性

能和资源利用。

总的来说，学习 FPGA 需要综合掌握语法、硬件架构、算法设计等多方面的知识，随着学习的深入，你会逐

渐理解它们之间的关系和相互作用。

交流问题（二）

Q：Verilog和system Verilog应该怎么自学?

双非集成电路设计与集成系统本科生，打算今年考完研，如果顺利进入复试之后，希望可以把Verilog和

System Verilog自学一些去找相关实习，恳请各位大神给出一些实在的建议，万分感谢！

A：以下是一些自学 Verilog 和 System Verilog 的建议：

1. 基础知识学习

• 选择一本经典的教材，如《Verilog 数字系统设计教程》等，系统学习语法、数据类型、模块结构等基础知识。

• 在线课程，现在有很多免费的在线课程。

2. 实践项目

• 从简单的逻辑电路开始，如加法器、计数器等，通过编写代码实现来巩固所学知识。

• 参与开源项目或者在网上找一些实际的项目案例进行模仿和改进。

3. 仿真工具

• 安装常用的仿真工具，如 ModelSim、Vivado 等，并熟悉其使用方法。

• 通过仿真来验证您编写的代码的功能是否正确。

4. 参考优秀代码

• 在 GitHub 等代码托管平台上查找高质量的 Verilog 和 System Verilog 代码，学习别人的编程风格和技巧。

5. 加入学习社区

• 参与相关的技术论坛、QQ 群或微信群，与其他学习者和从业者交流，遇到问题及时请教。

6. 制定学习计划

• 根据自己的时间和进度，制定合理的学习计划，保持学习的连贯性和系统性。

7. 深入学习 System Verilog

• 在掌握 Verilog 的基础上，逐步学习 System Verilog 的高级特性，如面向对象编程、断言等。

FPGA 虽然是硬件，但它具有可编程性，要实现特定的功能，如数字信号处理、图像处理、加密解密等，就

需要设计相应的算法来指导硬件资源的配置和利用，以达到期望的性能和功能。

关于学习 FPGA 时先接触语法，这是因为需要掌握如何用特定的编程语言来描述电路的逻辑和功能。这类似

于用软件语言来精确地定义硬件的行为。

至于 PCB设计，对于单纯的 FPGA 开发，通常不是必需的。然而如果工作涉及到将 FPGA 集成到更复杂的

系统中，了解 PCB 知识会有帮助，但不是必须从一开始就掌握。

单纯搞算法是不够的，还需要理解硬件的架构和资源，以便更有效地将算法映射到 FPGA 上，实现最优的性

能和资源利用。

总的来说，学习 FPGA 需要综合掌握语法、硬件架构、算法设计等多方面的知识，随着学习的深入，你会逐

渐理解它们之间的关系和相互作用。

交流问题（三）

Q：FFT在实际工程应用中有什么作用，有没有什么事情没有FFT就做不成？

通过上网查找知道了FFT可以计算相关，可以计算卷积、可以进行图像去噪，可以估计功率谱等等，但是感

觉这些答案还不是我想要的答案。我想知道在工程中FFT有什么实实在在的用处，比如处理信号的时候如果

不适用FFT就不能满足实时性的要求，类似于这样的，希望高手能给出我想要的答案，谢谢！

A：以下列举一些具体且关键的FFT应用场景，仅供参考：

在通信领域，FFT 用于频谱分析和信道估计。对于无线通信系统，需要准确了解信号在不同频率上的分布情

况以优化传输和避免干扰。如果没有 FFT，对频谱的快速准确分析将难以实现，从而无法满足通信系统对实

时性和准确性的要求，可能导致通信质量下降甚至通信中断。

在音频处理中，例如音频压缩和语音识别。FFT 能将时域的音频信号转换到频域，从而提取关键特征。若不

使用 FFT，对音频信号的特征提取将极为耗时，难以满足实时处理的需求，使得音频压缩效率低下，语音识

别准确率和实时性无法保障。

在雷达系统中，FFT 用于对回波信号的处理，以检测目标的速度和位置。如果没有 FFT 的快速处理能力，

雷达系统难以在短时间内对大量的回波数据进行分析，无法及时准确地探测到目标，严重影响雷达的性能。

在电力系统中，对电力信号的谐波分析是保障电力质量的重要环节。FFT 能够快速准确地分析出电力信号中

的各次谐波成分。没有 FFT，谐波分析将难以在短时间内完成，无法及时发现电力系统中的异常，可能导致

电力设备损坏和电能浪费。

总之FFT 在许多需要快速处理和分析频域信息的工程领域中发挥着不可替代的作用。如果没有 FFT 技术

，很多工程应用将面临处理速度慢、准确性低、无法满足实时性要求等严重问题，从而影响整个系统的性能

和可靠性。

交流问题（四）

Q：怎么实时查看触控采样率？

A：要在 DSP中实时查看触控采样率，具体的实现方式可能会因 DSP 的型号和所使用的开发环境而有所不同。

一般来说，需要通过读取相关的寄存器或使用特定的 API 来获取采样率信息。这通常涉及到对 DSP 中与 ADC 或触控控制相关的部分进行配置和编程。

以下是一个简单的示例步骤，假设使用的是 TI 的 TMS320F28027 DSP，通过定时器触发 ADC 采样来间

接获取触控采样率（请注意，这只是一个示例，实际的代码需要根据你的 DSP 型号和具体需求进行调整）：

1. 配置 ADC：使用相应的寄存器设置 ADC 的工作模式，例如采样模式（同步或顺序采样）、模拟输入范围等。

2. 配置定时器：设置定时器的周期，使其以所需的时间间隔触发 ADC 采样。

3. 中断设置（可选）：如果希望在每次 ADC 转换完成后产生中断，可以配置中断相关的寄存器，并编写中

断服务程序。

4. 在代码中读取 ADC 转换结果的寄存器或相关变量，以确定采样的时间间隔或次数。

5. 根据采样时间间隔或次数计算出触控采样率。

例如，上述步骤 2 中配置定时器 0 的示例代码如下：

在实际应用中，可能需要查阅 DSP 的技术文档、参考手册或相关的开发资料，以确定具体的寄存器地址、

配置方法和 API 函数，从而准确地获取触控采样率信息。