猿创征文|宝藏工具篇|数字芯片设计,嵌入式开发,人工智能|没我可以,没你不行!

猿创征文|宝藏工具篇|数字芯片设计,嵌入式开发,人工智能|没我可以,没你不行!

  • 引言
  • 1. Xilinx Vivado SDK
  • 2. PyCharm
  • 3. Matlab
  • 4. GVim && Sublime && Notepad++
  • 5. Wavedrom Editor
  • 6. Beyond Compare
  • 7. Microsoft Visio
  • 8. EDraw Mind
  • 9. Bioinformatics
  • 总结

引言

  由于工作的繁忙,已经有较长的时间没有发文了。偶然之间,在回复读者来信的时候,关注到了创作活动中的「猿创征文第四季 | 2022 年我的开发者工具,这时才晃过神来,2022 年,已经跨入了倒数的一个四分之一,岁月的印记也刻满了四分之三。新冠还没结束,生活还在继续,技术还要提升,工具还需总结。本文详细地总结了各式各样的宝藏工具,对于不同的技术开发具有较好的实用性高效性集成性,希望能够协助硬件算法软件设计爱好者们完成一些核心的开发工作。


1. Xilinx Vivado SDK

  数字芯片设计 && 数字 FPGA 开发是一个门槛极高的、难度极大的、时间极长的、流程极多的、人才极少的高新技术。不仅仅要求团队的综合素质,例如开发经验、硕士学历、交流合作、智慧技巧等等,同时也要求团队的开发工具,例如 GVim/Sublime/Notepad++ 代码编辑器、Synopsys VCS 代码编译器、SpyGlass RTL 语法检查工具、Verdi UVM 波形仿真工具、 Cadence DC 综合工具、Synopsys PR 实现工具等等。以上的这些工具都是较为独立的,单独的一个工具只能够完成数字芯片设计 && 数字 FPGA 开发的一个流程或者一个节点。这样的话,需要的工具就非常多、非常昂贵、非常繁琐,极大地打击了 IC Designer 的开发信心。
  然而,这里只要一个 IDE 集成开发环境,就可以承担起一切的任务,这就是:Xilinx Vivado SDK

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  只要有了这个 IDE 工具,普通人玩转数字 ASIC && FPGA 设计的想法就不再是幻想:
✅ 这里不需要安装太多的开发软件,只要一个 Vivado,就可以完成整个数字 IC 设计的过程,实现从想法到落地的转变;
✅ 这里不需要购买太贵的版权文件,只要一个 Vivado,就可以免费集成各种开源的 IP 核,缩短芯片设计和升级的时间;
✅ 这里不需要花费上百万的流片费,只要一个 Vivado,就可以在 Xilinx FPGA 开发板上,验证自己的芯片设计的功能。
  关于【安装详细教程】【使用详细教程】【FPGA 开发流程】,本文不再赘述,自取即可:
✅ 数字 IC 技能拓展(1)Xilinx_Vivado_SDK_2019.1 安装详细教程
✅ 数字 IC 技能拓展(2)Xilinx_Vivado_SDK_2019.1 使用详细教程
✅ 数字 IC 笔试面试必考点(2)FPGA 开发流程


2. PyCharm

  数字芯片设计 && 数字 FPGA 开发是一个具有多方向多领域多行业的半导体技术,例如基于智能手机的 SoC 芯片设计基于智能汽车的 AI 芯片设计基于无线通信的 DSP 芯片设计基于车牌识别的数字图像处理芯片设计基于智能家居的语音识别芯片设计基于平板显示的视频编解码芯片设计等等。现如今,人工智能时代的来临,AI 算法引领着人类、引领着世界、引领着未来。算法芯片的结合,是未来 AI 时代落地的手段,是智能 IOT 时代落地的方式,也是 6G/WIFI6/BT6/L6 时代落地的根本。
  Python 语言在 AI 时代一枝独秀,无论从开发效率面向对象免费开源,还是从可拓展性可移植性简单易学之类的方面,都是开发者们向往的。而 Python 的开发,基本都是少不了 PyCharm 工具,这是一种基于 GUI 图形界面的开发工具,能够完成 Debug、语法检查、单元测试、数据图表、版本控制等等,而不是单纯地在 Linux 上安装一个 Python 库,简单地执行命令模式交互模式了。这对于新手小白来说是非常友好的,非常推荐。

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  关于【安装详细教程】,本文不再赘述,自取即可:
✅ 数字 IC 技能拓展(3)Pycharm_Community_2019.1 安装详细教程


3. Matlab

  Matlab 是一种具有强大功能的科学计算工具,可供数据分析图表制作算法开发通信测试测试激励等等。这对于大部分的科学研究工作者们来说,是非常具有实用性的。Matlab 可以基于各种各样的实验数据,绘制出各式各样的精美的多维曲线、多维曲面、点状图、柱状图、饼状图,甚至是时域波形、频谱波形、数模波形等等,这也是很多工程项目学术研究毕业论文中绘图需要的。

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  这是本人通过 Matlab 进行的一些科学探索,第一个是【基于通信系统的时域采样和频谱分析】,能够协助我观测到信号的另一个虚拟物理世界,第二个是【基于 FPGA 卷积神经网络的仿真数据呈现和验证数据对比】,能够协助我更好地测试和验证大量的数据结果。
✅ 数字 IC 技能拓展(13)浅谈采样:采样与混叠(附加 Matlab 代码与频谱仿真分析)
✅ 基于 SoC 的卷积神经网络车牌识别系统设计(5-2)基于 Verilog 的缩放操作 Resize IP 设计


4. GVim && Sublime && Notepad++

  这三个是非常专业的代码编辑器,其实不推荐 IDE 自带的代码编辑器,对于用户的体验不是非常的友好。江湖传说,GVim 是屠龙宝刀,Sublime 是倚天宝剑,可见这两个代码编辑器对于专业的代码人员来说是多么的重要,而 Notapad++ 可能就是比较入门级别的。开发者可以根据自己的风格,制定属于自己的一款代码编辑器。如下所示,这是三个代码编辑器,从左到右依次是 GVim && Sublime && Notepad++

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5. Wavedrom Editor

  这是一款数字 IC 设计工程师非常喜欢的工具,可以通过简洁代码的方式,简单却不失精美地绘制自己设计的数字电路时序,而不需要繁琐的点击了。这样的精美时序,对于毕业论文制图以及工作设计报告来说,是一个非常好的加分项。如下,这是标准的 AHB 总线的一个时序图,相信对于数字 IC 设计工程师来说,这样的一个波形图是会比较专业精美的。

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6. Beyond Compare

  这是一个能够实现不同的文件夹文本表格图像数据对比的工具,给本人提供的帮助是非常大的,极大地提升了自己的工作效率工作质量
✅ 假设你在修改代码的时候,改着改着忘记改了哪些了,Beyond Compare 能够给你全部给你标记出来;
✅ 假设你在删除文件的时候,删着删着忘记删了哪些了,Beyond Compare 能够给你全部给你标记出来;
✅ 假设你在对比数据的时候,如何肉眼比对大量的数据,Beyond Compare 能够一秒之内全部对比完成。

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7. Microsoft Visio

  对于这一个比较热门的宝藏工具,大部分的人都是比较熟悉的。对于绘制精美的流程图、架构图、设计图等等,都是非常不错的。它在我硕士论文以及职业工作中,都占据了比较重要的一个地位,是一个不可或缺的工具。这里,文末总结中给出了工具的获取方式。

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8. EDraw Mind

  这是一个专注于思维导图的工具,对于繁琐问题的分析,是非常有效果的。对于验证、测试人员,强烈推荐这个宝藏工具。本人在数字芯片验证的时候,发现了一个较为难以解决的问题:一个信号 A 不拉高,不拉高的根因是信号 B 或者 C 不拉高,信号 B 不拉高又是由于信号 DEF 不拉高,这样追溯下去的话,问题的根因几乎是呈现一种指数函数的增长。刚好,EDraw Mind 就正好符合了这样的一个需求场景,通过思维导图的方式,具有清晰化逻辑化形象化的特点,极大地协助了本人定位根因所在。

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9. Bioinformatics

  Bioinformatics 是一个在线数据制图,在线数据分析的专用工具,可能有点冷门,却是非常实用。其具有独特的、精美的线、以及基于其它特殊领域的制图方式,以零代码的方式,对于新手小白非常的友好。在 SCICVPRIEEE 等专业的期刊学术论文领域中,也是毫不逊色的。

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总结

  本文一共统计了如下的宝藏工具:Xilinx Vivado SDK、PyCharm、Matlab、GVim && Sublime && Notepad++、Wavedrom Editor、Beyond Compare、Microsoft Visio、EDraw Mind、Bioinformatics、Visual Studio、Source Insight、Visual Studio Code、Anaconda、VMware、Typora、MDK-ARM Keil uVision、SVN && GIT、Verdi、SpyGlass、Google Chrome、PotPlayer。

实用工具 主题领域 应用特性 官网下载
Xilinx Vivado SDK 芯片、嵌入式 专注于芯片开发,是 FPGA 的集成开发环境 https://www.xilinx.com/support/download.html
PyCharm 算法、软件、验证 专注于人工智能,是算法学习和数据开发的必备工具 https://www.jetbrains.com/pycharm/
Matlab 数学、工程、验证 专注于矩阵数据,是科研学习和通信开发的必备工具 https://ww2.mathworks.cn/
GVim && Sublime && Notepad++ 芯片、算法、软件、开发 专注于各式各样的智能源代码编辑器 https://www.vim.org/
Wavedrom Editor 芯片、设计 专注于绘制数字芯片设计的精美时序 https://wavedrom.com/editor.html
Beyond Compare 通用 专注于各种文件、文本、数据的对比 https://www.beyondcomparepro.com/
Microsoft Visio 通用 专注于绘制专业的流程、架构设计图 https://pan.baidu.com/s/1Hp4ZeZeC2cqpvXYhkkbD2Q?pwd=UICD
EDraw Mind 通用 专注于绘制基于头脑风暴的思维导图 https://www.edrawsoft.com/
Bioinformatics 通用 专注于绘制基于数据分析的精美制图 https://www.bioinformatics.com.cn/
Visual Studio 软件 支持 C、C++ 等编程语言的集成开发环境 https://visualstudio.microsoft.com/zh-hans/
Source Insight 软件 支持 C、C++ 等编程语言的源代码编辑器 https://www.sourceinsight.com/
Visual Studio Code 软件 支持 Mac OS X、Windows、Linux 等操作系统的源代码编辑器 https://visualstudio.microsoft.com/zh-hans/
Anaconda 算法 专注于数据科学和机器学习,这是基于开源的 Python 发行版本 https://www.anaconda.com/
VMware 开发 支持运行各式各样的操作系统,以虚拟机的方式进行开发、测试等等 https://www.vmware.com/cn.html
Typora 文章 支持 MarkDown 的文本编辑器 https://typoraio.cn/
MDK-ARM Keil uVision 芯片、嵌入式 支持 STM32 的嵌入式开发软件 https://www.keil.com/
SVN && GIT 工程 支持不同的版本控制、管理、开发的开源代码仓库 https://tortoisesvn.net/
Verdi 芯片 专注于芯片设计和芯片验证的源代码自动调试器 https://www.synopsys.com/zh-cn.html
SpyGlass 芯片 专注于 RTL 设计的代码分析工具 https://www.synopsys.com/zh-cn.html
Google Chrome 通用 浏览器 https://www.google.cn/intl/zh-CN/chrome/
PotPlayer 通用 播放器 https://potplayer.org/

持续更新中…

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