高中物理教学艺术

一个硬件工程师做完又一个FPGA项目后的感言.txt


做了5年的FPGA了。手中经历的项目也不在少数。就在此刻又一个FPGA项目宣告结题，好多感受趁着现在还新鲜着，写出来和大家一起分享。不对之处，希望得到大家的指正。另外1234并没有绝对顺序，都是有感而发，随性而写。
1. 要和人配合。以我们做硬件的工程师为例，测试的时候一般都需要软件的配合，一个对硬件来说无比复杂的工作，可能在软件工程师看来就是几行简单的代码。所以要和人配合，多听听别人的意见，这样必然可以产生新的 know-how 从而加快测试和开发的速度，退一步讲，至少没有坏处。
2. 测试还是要别人来做。开发者看待自己的产品有如看待自己，大多是没有勇气去发现缺点的。一是源自自尊心，二是为了避免额外的工作。所以就算有问题，如果不严重就藏着掖着。但是这对项目来说是不行的，所以测试，verification，一定要旁人来做。
3. 多点时间思考。出现问题后，不要急着修改。要思考推测可能的原因，想清楚后把这些可能的原因都用debug pin或者chipscope引出来。
4. 注意复用已有的debug pin。很多时候，在测试过程中产生了一大堆测试信号，但是时间一长就忘了复用。实际上，当一个问题产生的时候，通过反复观察已有的debug-pin或许足以发现问题根源，而无需再引出新的pin，并浪费时间去综合和PAR。

5. 仿真加时序足矣。数字电路在时钟同步的设计原则下，其功能通过simulation就可以验证。simulation的结果和PAR后产生的FPGA-image完全等价。当然FPGA也要遵循同样的设计原则：即时钟同步。所以对于PAR的结果首先就要确保其时钟同步的特性。体现为寄存器之间的path必须在一个时钟周期内完成。（当然有其他约束的例外。）同时要满足FPGA器件的setup和hold要求。一旦出现timing-error必须通过各种途径消除error，因为error的存在，意味着时钟同步的大前提已经被破坏，这时，simulation取得的结果和FPGA是不等价的，继续测试也毫无意义了。
6. 注意不可控的接口部分。FPGA内部的寄存器之间的timing完全可以通过PAR报告来确认是否有问题。但是和外界的接口部分却充满了疑问。我们一般通过假定的input-delay和output-delay来对接口部分进行约束。由于从一开始就施加的是假定的delay，所以即使没有timing-error，其结果也存在诸多疑问。以我正在进行的测试为例，模块内部loopback测试完全正常，但是一过cable，传到对方FPGA，则马上产生很多误码。由于simulation没有问题，所以必然是我们的某个假定出现了问题，尤其是时钟同步的假定会得不到满足。这时候，就要想尽一切办法，使接口也满足