FPGA技术详解:过程赋值语句与阻塞赋值
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更新于2024-08-17
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"FPGA技术教程-过程赋值语句与行业发展历史"
在FPGA技术中,过程赋值语句是Verilog HDL编程中的基础元素,它主要用于初始化和定义电路行为。过程赋值语句主要出现在`initial`和`always`块中,使用赋值符号“=”进行操作。这种赋值方式被称为阻塞赋值,因为当执行到某一行的过程赋值语句时,会阻塞后续语句的执行,直到当前语句完成。例如:
```
reg my_register;
initial begin
my_register = 5'b01010; // 这是一个过程赋值语句,将值5'b01010赋给reg型变量my_register
end
```
在这个例子中,`my_register`被赋值为二进制数`01010`,赋值操作完成后,变量的值立即更新。如果`initial`或`always`块中有多个过程赋值语句,它们会按照语句的顺序依次执行。
FPGA(Field-Programmable Gate Array)是一种基于可编程逻辑的半导体器件,允许用户根据设计需求配置其内部的逻辑资源。从历史上看,可编程逻辑器件经历了多次技术革新:
1. 在20世纪70年代,出现了熔丝编程的PROM(Programmable Read-Only Memory)和PLA(Programmable Logic Array)器件。这些器件的编程是在制造过程中完成的,一旦编程就无法更改。
2. 70年代末,AMD公司引入了PAL(Programmable Array Logic),通过增加用户可编程的逻辑功能,使得器件更加灵活。
3. 80年代初,Lattice公司开发了GAL(Generic Array Logic),这是一种电可擦写的器件,比PAL更具灵活性。
4. 80年代中期,Xilinx公司推出了FPGA,这是一种现场可编程的器件,用户可以通过编程改变内部连线结构,极大地扩展了设计的可能性。
5. 随后的80年代末,Lattice公司进一步提出了ISPs(In-System Programming)的概念,使得器件能在系统中进行编程,无需从系统中取出。
FPGA技术的快速发展为电子设计自动化(EDA)提供了强大的工具,使得设计者能够快速原型验证和实现复杂的数字系统。通过硬件描述语言如VHDL或Verilog,设计者可以抽象地描述电路行为,然后由编译器将这些描述转化为FPGA的配置数据,最终实现电路的功能。这极大地提高了设计效率,降低了成本,并且支持硬件级别的并行处理,使得FPGA在通信、嵌入式系统、信号处理等多个领域得到了广泛应用。
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涟雪沧
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