第01章
FPGA量化交易概述
高频交易与FPGA的天然契合点 · 典型应用场景 · 课程架构与学习路径
行情解析订单路由风险控制
第02章
开发环境搭建
Vivado/Vitis安装 · ModelSim/XSim配置 · ILA/VIO入门 · 常用测试板卡
Vivado仿真调试工具
第03章
Verilog基础与量化数据类型
组合/时序逻辑 · Q格式定点数 · 浮点/定点转换 · 时间戳/价格/成交量
定点数数据类型量化
第04章
行情数据解析模块设计
CTP/ITCH协议解析 · 状态机设计 · 数据校验 · FIFO与跨时钟域
状态机FIFO跨时钟域
第05章
订单簿数据结构设计
Level1/Level2模型 · BRAM存储 · 价格档位查找 · 硬件哈希表
BRAM哈希表订单簿
第06章
交易信号生成逻辑
SMA硬件实现 · RSI计算 · 阈值比较 · 流水线优化延迟
SMARSI流水线
第07章
订单管理单元 (OMU)
订单状态机 · ID生成 · 风险检查 · UDP主机通信
状态机风控UDP
第08章
UDP/IP协议栈精简实现
MAC/ARP · IP校验和 · UDP封装解析 · 低延迟优化
UDPARP低延迟
第09章
PCIe DMA接口设计
XDMA IP核 · 描述符环管理 · 数据交互模型 · 带宽/延迟测试
PCIeDMAXDMA
第10章
仿真验证基础
Testbench结构 · 时钟/复位生成 · 任务封装 · 自检比对
Testbench自动化仿真
第11章
覆盖率驱动验证
代码覆盖率 · 功能覆盖率 · 报告分析 · 量化场景模型
覆盖率功能覆盖量化
第12章
形式化验证入门
SVA断言 · Assume-Guarantee · Vivado Formal · 量化模块应用
SVA形式化断言
第13章
硬件在环 (HIL) 仿真
HIL平台搭建 · 协同仿真接口 · 数据回灌 · 延迟测量
HIL协同仿真延迟
第14章
时序分析与约束
主时钟/生成时钟 · 输入输出延迟 · 虚假路径 · 时序收敛
时序约束收敛重定时
第15章
功耗分析与优化
动态/静态功耗 · Power Report · 门控时钟 · 功耗预算
低功耗门控时钟分析
第16章
ILA 深度使用
IP配置 · 多探针级联 · 数据深度/采样率 · 订单簿异常捕获
ILA触发调试
第17章
VIO 调试技巧
VIO配置 · 实时修改寄存器 · 控制状态机 · 错误注入测试风控
VIO实时调试风控
第18章
JTAG与AXI Debug Bridge
JTAG链扫描 · AXI Debug Bridge · 读写AXI寄存器 · 远程调试
JTAGAXI远程调试
第19章
性能计数器与监控模块
硬件计数器 · 监控寄存器 · PCIe读取 · 可视化仪表板
性能监控PCIe
第20章
回测系统与硬件加速
回测数据准备 · FPGA卸载 · 结果比对 · 加速比分析
回测硬件加速比对
第21章
延迟测量与优化
TDC测量 · 关键路径分析 · LUT层级优化 · DSP48使用
延迟TDCDSP48
第22章
确定性延迟设计
为什么需要确定性 · 全局同步 · 避免异步FIFO · BRAM vs 分布式RAM
确定性同步BRAM
第23章
错误注入与容错测试
SEU模拟 · CRC校验 · 三模冗余 · 错误注入恢复验证
SEUTMR容错
第24章
多板卡协同调试
多FPGA同步 · 分布式调试 · 时间戳同步 · 行情合并测试
多板卡同步PPS
第25章
自动化测试框架
Python/Tcl驱动 · 批量回归 · 结果比对 · CI/CD集成
自动化CI/CD回归
第26章
版本管理与设计复用
Git for HDL · IP封装 · 参数化设计 · 团队协作
GitIP复用参数化
第27章
合规性验证
交易所接口一致性 · FIX/FAST协议 · 监管数据准确性 · 审计日志
合规FIX审计
第28章
压力测试与稳定性验证
72h+长时间运行 · 闪电崩盘模拟 · 资源监控 · 看门狗恢复
压力测试稳定性看门狗
第29章
案例实战：低延迟行情解析
全流程调试 · Bug复盘 · 数据对齐 · 状态机死锁 · 性能调优
实战行情解析调优
第30章
案例实战：订单路由系统调试
端到端延迟分解 · 丢包定位 · 竞态条件修复 · 验证报告
订单路由延迟分解竞态