fpga基本原理与结构
时间: 2024-07-20 17:00:38 浏览: 129
FPGA(Field-Programmable Gate Array)是一种可编程逻辑器件,它不像ASIC那样在生产阶段就被固化了功能,而是能在硬件层面进行编程和配置。FPGA的基本原理和结构主要包括以下几个部分:
1. **阵列结构**:FPGA由大量的逻辑门、触发器、查找表(LUTs)、乘法器等可编程单元组成,这些单元按矩阵形式排列,可以通过外部输入来决定每个单元的具体功能。
2. **可编程布线资源**:FPGA中的连线称为布线资源,它们是用户设计中连接各个逻辑单元的关键。用户可以根据需要灵活地配置这些连线,实现所需逻辑功能。
3. **配置存储器**:内部包含专门的配置数据存储器,用于存储用户设计的配置数据。这些数据通常是一个二进制文件,通过专用的配置接口进行加载。
4. **可编程逻辑单元**:LUTs是FPGA的核心部分,它们是高度可编程的单元,可以实现基本的逻辑运算如与、或、异或以及复杂逻辑功能。
5. **I/O块**:FPGA通常有丰富的输入/输出(I/O)引脚,可以连接到外部电路,提供数据交换。
6. **配置过程**:FPGA在出厂前一般被预置为一片空白,用户使用专用的工具(如 Quartus、ISE 或 Vivado 等)编写高级语言描述硬件设计,然后将设计映射到FPGA的物理结构上。
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