FPGA（现场可编程门阵列）是一种集成电路设计方法，它允许工程师在实验室条件下或甚至在产品部署后对其进行重新配置和优化。在IC（集成电路）设计领域，FPGA因其可重配置性和灵活性成为重要的组成部分。本文分享了一些FPGA设计的经验，旨在帮助新手设计者避免一些常见的错误和弯路，同时提供了一系列设计中应当遵循的最佳实践。
设计者在开始职业生涯时需要对自己的职业方向有一个明确的定位。对于FPGA设计者而言，他们需要熟悉各种不同的硬件描述语言（HDL），例如VHDL和Verilog，这些语言是编写FPGA配置代码的基础。同时，设计者还需要对IC设计的基本规则和流程有深入的理解，这些规则和流程与他们最终选择的设计领域无关。
IC设计者面临的一个重要挑战是如何快速有效地获取相关的设计信息，然后理解它并将其应用到实践中。由于信息来源往往需要付费订阅或购买，设计者可能需要加入一些专业组织或者购买标准文档。除了标准文档，设计者还需要掌握各种设计技能，比如HDL编码、仿真测试以及数字与模拟电路设计等，并且不断地积累相关的经验和知识。
在FPGA设计中，设计者会经常使用到知识产权（IP）核。IP核是指那些预先设计好的电路模块，它们可以在不同的设计中复用，从而缩短产品上市时间。然而，IP核的获取通常是有成本的，并且它们的性能并不总能满足设计需求，因此在购买后可能还需要进行一些定制化的修改。
在设计前，理解相关的设计标准、规范和算法是至关重要的。设计者必须对这些规范和算法的多种实现方法有所了解，然后选择能够平衡速度和芯片尺寸的最优结构。例如，在数字电路设计中，除法器的实现可以选择快速的查表法，这虽然需要较大的存储空间，但是速度快；也可以选择迭代法，这种方法硬件需求较小，但处理速度慢。
在编码风格方面，好的代码应当是易于其他设计者阅读和理解的。设计者应当添加充分的注释，保持代码格式的一致性，将设计分割成多个模块，确保每个always块或process块中的信号都与当前操作相关。同时，应避免使用可能影响综合结果的关键字，且在if语句中所有条件都应该是相关的。
在设计风格方面，建议采用同步设计方法，时刻考虑时序问题，合理使用if和case语句，并且要小心锁存信号或总线。设计者还需要确保所有寄存器都能被复位或置位，并且在设计中考虑到复位策略，如同步复位或异步复位，以及触发沿是上升沿还是下降沿。在跨越不同时钟域的数据传输时，应当使用数据缓冲技术来避免潜在的数据竞争和时序问题。
在实际设计过程中，设计者应当遵循命名规则，例如避免使用关键字命名信号，并确保模块名、实例名和文件名的一致性。此外，还应当注意不要在写入数据前读取内部存储器，如SRAM。在确保设计质量和可靠性的同时，还需要考虑FPGA和ASIC版本的兼容性，以及如何通过使用脚本提高设计效率的同时又不依赖于脚本来保证设计的成功。
FPGA设计是一个复杂但又充满挑战和机会的领域。对于新手来说，理解和应用上述经验可以在他们的学习和工作中起到事半功倍的效果，帮助他们更快地成长为一个成熟的FPGA设计工程师。
