FPGA技术详解：一步步教你搭建电路

"本教程详细介绍了FPGA技术的实践操作步骤，通过一个具体的FPGA设计实例，展示了如何连接元件以实现4位BCD加法器并配合7段译码器的功能。同时，提供了FPGA的发展历程，从PROM、PLA、GAL到FPGA的演变，以及Altera和Xilinx在FPGA领域的贡献。" 在FPGA技术中，具体的操作步骤对于理解和实现数字系统至关重要。在上述描述中，我们看到了一个基于FPGA的4位BCD加法器的构建过程： 1. 首先，将输入元件INPUT与BCD_Adder的CIN（Carry In，进位输入）连接，将INPUT重命名为CIN，作为加法器的低位进位输入。这是加法运算中的进位信号，用于传递上一位的进位信息。 2. 其次，将INPUT元件分别与BCD_Adder的A[3..0]和B[3..0]连接，表示加数输入。这里，A和B代表两个4位的BCD（二进制编码的十进制）数值，它们会被加在一起。 3. BCD>Adder的输出SUM[3..0]连接到BCD_Dec7的输入A[3..0]。BCD_Dec7是一个7段译码器，它将4位二进制的SUM转换为7位的二进制编码，用于驱动7段显示器显示十进制结果。 4. 最后，将BCD_Dec7的输出Q[7..0]连接到输出元件，并将输出元件的名称改为Q[7..0]，作为8位译码输出，这些输出将控制7段显示器的各个段，以显示十进制数字。同时，将输出元件OUTPUT与BCD_Adder的COUT（Carry Out，进位输出）连接，命名为COUT，这是加法运算后的高位进位。 在FPGA的发展历程中，从早期的PROM（可编程只读存储器）和PLA（可编程逻辑阵列）到GAL（通用阵列逻辑），再到现代的FPGA，技术不断进步，可编程性、灵活性和集成度不断提升。Xilinx公司于20世纪80年代中期推出了首款FPGA，这种器件允许用户通过配置内部连线来实现任意的逻辑功能，极大地推动了电子设计的创新。而Altera公司的CPLD（复杂可编程逻辑器件）也在此领域发挥了重要作用，它们的出现使得在系统编程成为可能，大大缩短了设计周期。 FPGA技术提供了高度定制化的设计平台，使得工程师能够在硬件层面上实现复杂的数字系统，而不仅仅局限于软件层面。QuartusII这样的工具则提供了Verilog HDL或VHDL等硬件描述语言，使得设计者可以通过编程来描述和仿真数字电路，进一步简化了FPGA设计流程。通过学习和掌握FPGA技术，可以更好地应对现代电子系统的需求，实现高效、快速的原型验证和产品开发。