FPGA结构设计入门：两开关控制一灯的逻辑实现

"本资源是台湾宜兰大学的一份关于FPGA（Field-Programmable Gate Array，现场可编程门阵列）的课程材料，主要介绍了FPGA的基础结构设计和逻辑设计方法，以及VHDL硬件描述语言的应用。" 在FPGA练习1中，主要涉及了以下几个知识点： 1. **元件设计**：元件(components)是FPGA设计中的基本构建块，可以理解为电路中的基本逻辑单元。在这个例子中，讨论了如何通过两个开关（SWa和SWb）控制一个灯泡的电路设计。 2. **电路描述**：电路描述分为几种方式，包括基于接线方式的描述、功能描述和真值表描述。这里以两个开关控制一个灯泡为例，无论SWa或SWb闭合，灯泡都会亮起，可以用逻辑表达式`Out=SWa or SWb`来表示。 3. **逻辑电路设计**：展示了使用与门（AND gate）和或门（OR gate）实现上述功能的电路图。对于这个例子，使用与门时，两个开关都需闭合灯泡才会亮，即`Out=SWa and SWb`；使用或门时，任意一个开关闭合灯泡就会亮。 4. **FPGA组件**：FPGA是一种可编程的集成电路，它包含可编程逻辑元件（CLB）、可编程的垂直和水平通道以及可编程输入-输出缓冲器。这些组成部分使得用户可以根据需要配置和设计自定义逻辑电路。 5. **VHDL语言**：VHDL是一种硬件描述语言，用于描述数字系统的结构和行为。它是设计FPGA和其他ASIC（Application-Specific Integrated Circuit，特定应用集成电路）的重要工具。VHDL并非传统的编程语言，而是用来描述硬件电路的结构和行为，帮助开发者将逻辑设计转化为硬件实现。 6. **VHDL与IC关系**：VHDL在IC设计中的作用是将电路的逻辑描述转化为实际的电路布局，是现代数字系统设计的关键部分，如7404这样的逻辑门集成电路可以通过VHDL进行描述和实现。 通过这份资料，学习者可以了解到FPGA的基本设计思想，包括逻辑门的使用和VHDL语言在描述复杂逻辑电路中的应用，为进一步学习和实践FPGA设计打下基础。