理解FPGA技术：非阻塞赋值语句详解

非阻塞赋值语句是FPGA技术中的一个重要概念，它主要应用于Verilog或VHDL等硬件描述语言(HDL)的初始(initial)和始终(always)块语句中。这种赋值方式的符号是"<=", 其基本语法是将赋值变量设置为表达式的值。与过程赋值语句不同，非阻塞赋值会在块语句执行结束后立即发生，但其左侧的寄存器(reg)型变量的值会在整个块语句结束时更新，而非即时生效。 例如，在一个always @(posedge clock)的时钟上升沿触发的块中，如`n<=m`这样的非阻塞赋值语句，会在整个always块执行完毕后，当clock信号的上升沿触发时，更新n的值，而不是立即更新。因此，即使是在同一块语句中，如果先执行了其他赋值语句如`m=3`和`n=75`，最后的`n<=m`不会立即改变n的值，而是等待整个块执行完毕后，n才会被赋予m的当前值，即75。 FPGA（Field-Programmable Gate Array）是一种可编程逻辑器件，它允许用户在硬件级别上进行设计和配置，通过修改内部逻辑结构来实现特定功能。FPGA的发展历程可以追溯到20世纪70年代的PROM和PLA，然后是80年代的GAL（通用阵列逻辑）和现场可编程(FPGA)的概念，以及后来的在系统可编程(CPLD)技术，如Lattice公司的ISP。这些器件的出现和改进极大地推动了电子设计自动化(EDA)工具的发展，如Quartus II，它提供了对Verilog HDL的支持，用于模型建立和行为仿真。 在FPGA设计中，硬件描述语言如VHDL和Verilog是核心工具，它们提供了一种抽象的、基于行为的编程方法，使得设计者能够描述数字系统的逻辑功能，而不必关注实际的物理实现。通过非阻塞赋值等高级特性，设计师能够灵活地控制数据流和时序，以实现复杂的系统逻辑。学习和掌握非阻塞赋值语句对于理解和设计FPGA电路至关重要，因为它直接影响到系统的性能和稳定性。