Como desarrollador de FPGA, podrías vivir muy bien básicamente con conocimientos sobre técnicas de diseño digital y habilidades VHDL y / o Verilog. Lo siento si tu papel está muy reducido en esta frase
Como un desarrollador de FPGA, WRT se enfoca en preocupaciones analógicas, es probable que a menudo tenga dudas sobre la carga capacitiva de los terminales de E / S FPGA, y sobre cómo ese mismo fenómeno afecta los retrasos internos de puerta a puerta dentro de la FPGA. No mucho más, sospecho, porque el FPGA es como un “castillo” donde nadie puede penetrar.
Así que parece que quieres aprender “técnicas de diseño analógico”. Esta pregunta es un poco confusa, porque el “diseño analógico” podría eventualmente estar relacionado con el diseño (y el diseño sobre silicio) de los circuitos integrados analógicos. Sin embargo, como menciona que desea “hacer un diseño de tablero personalizado FPGA completo”, supongo que se refiere al diseño de tablero analógico y al diseño de sus componentes.
Entonces, aquí va “mi” lista de habilidades que debe desarrollar para convertirse en un buen diseñador de tableros analógico-digital:
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Algoritmos de diseño del tablero: no hay mucho que aprender aquí, en relación con los algoritmos de diseño. Puede pasar toda esta tarea a los algoritmos automatizados implementados en los sistemas de diseño de tableros profesionales; pero, sin embargo, lea los temas que siguen que dicen que, en la mayoría de los diseños, tendrá que hacer un diseño manual.
Buenas prácticas de diseño de tablas – ruido: esta es otra historia. La mayoría de las personas considera un diseño de tablero de circuitos analógico-digitales mixtos, ya que debe preocuparse por todo tipo de ruido (ruido irradiado, para cumplir con las regulaciones de la FCC; ruido de acoplamiento entre nodos, principalmente provenientes de nodos digitales y de entrada analógica). nodos donde hay pequeñas señales presentes; ruido de RF entrante, acoplado a las líneas largas en su diseño; ruido intrínseco en los componentes).
Las buenas prácticas de diseño de la placa – retrasos: los retrasos de un chip a otro dependen enormemente del diseño, y este problema que en los FPGA tiene una solución automatizada que se desarrolla bajo el IDE (Vivado o Quartus, por ejemplo) pasos de reconfiguración, se convierte en su propia Problema en el diseño del tablero. Los retrasos dependen de la longitud de las líneas, pero también del fanout de los nodos, de la impedancia de entrada (generalmente capacitiva) de los chips conectados al nodo y de la impedancia de salida de los chips de activación. Esto se vuelve más complicado en las líneas de un bus, porque entonces hay un fanout variable y uno debe mantener la misma longitud en todas las líneas del bus (que a menudo son 64 líneas, o incluso más) para evitar una variación importante en los retrasos del bus que pueden comprometer la frecuencia máxima permitida para el diseño.
Buenas prácticas de diseño del tablero: conexión a tierra, líneas eléctricas y blindaje: estos aspectos podrían incluirse en los comentarios de “ruido” anteriores, pero son algo más específicos y, por lo tanto, tienen su propio párrafo
Circuitos mixtos: ADC, DAC y PLL: existe una alta probabilidad de tener que lidiar con algunos o todos estos circuitos mixtos en el diseño de tableros; por lo que debería aprender sobre arquitecturas ADC (o técnicas de conversión) que son muchas, arquitecturas DAC (básicamente la arquitectura R-2R y variantes de capacitores conmutados) y aprender cómo funciona un PLL (esto puede ser un bloque bastante complejo porque se asienta en algunos Principios inteligentes pero extraños (por ejemplo, los procesos de bloqueo y desbloqueo de PLL, las muchas variantes de detectores de fase, etc.).
Disipación de energía y enfriamiento: si maneja una cantidad considerable de energía en su placa, eventualmente tendrá que diseñar algunos componentes que requieren mucha energía teniendo en cuenta los flujos de enfriamiento creados por los ventiladores o simplemente por convección, o colocarlos en el El límite de la placa debe tener acceso a los disipadores de calor montados en una caja de metal u otro dispositivo similar de disipador de calor.
Revisión del conocimiento básico sobre las leyes electromagnéticas y las leyes de la teoría de circuitos: sorprendentemente, es suficiente tener un conocimiento sólido sobre los principios básicos para comprender la mayoría de los problemas del diseño analógico. Usted debe revisar esos.
Protocolos de comunicación internos: principalmente protocolos de comunicación I2C, SPI y eventualmente JTAG; por ejemplo, la mayoría de los ADC y DAC utilizan canales de comunicación serie SPI en lugar de una comunicación paralela en todo el bus de datos para ahorrar en el conteo de pines del IC y, por lo tanto, en el área de implantación del IC.
Algunos libros que pueden ser útiles …
En la parte superior debe ser Un manual de magia negra: Howard Johnson, Martin Graham: 9780133957242: Amazon.com: Libros que es un manual comprensible de buenas prácticas para tratar las buenas prácticas de diseño de tableros. Se ocupa de los retrasos, el ruido, la conexión a tierra y el blindaje, etc. utilizando un enfoque práctico.
Otra referencia inevitable a la electrónica analógica, relacionada con los circuitos prácticos es Paul Horowitz, Winfield Hill: 0787721907244: Amazon.com: Libros. Estoy esperando una copia de esta 3ª ed. en la actualidad, pero tengo copias de la 1ª y 2ª ediciones desde hace 25 años y son referencias muy valiosas sobre la electrónica general discreta (es decir, la electrónica de a bordo).
Hay muchos, muchos libros sobre electromagnética básica y teoría de circuitos básicos y creo que la mayoría de ellos servirán como referencias para la información básica. Hace algún tiempo di algunos consejos para los libros de EE en la respuesta de José Soares Augusto a ¿Cuáles son los cinco mejores libros que todo ingeniero eléctrico debería estudiar al menos una vez? así que quizás sea útil leer esa respuesta (perdón por la autopromoción, donde se mencionan los libros de teoría de circuitos).
Una buena referencia básica en electrónica, que también expone la teoría básica del circuito, es Anant Agarwal, Jeffrey Lang: 9781558607354: Amazon.com: Books. El inconveniente en mi humilde opinión es que casi no menciona el transistor bipolar; Vive casi en su totalidad en MOSFETs.
Finalmente, Tony Chan Carusone, David Johns, Kenneth Martin: 9780470770108: Amazon.com: Libros. Aunque está enfocado en el diseño de circuitos integrados analógicos, tiene descripciones y explicaciones muy buenas y claras de todos los bloques analógicos y mixtos importantes (ADC, DAC, PLL, circuitos de condensadores conmutados …). La edición anterior (que tengo una copia) ya era buena; esta es mas completa
HTH