FPGA技术详解：编辑BCD_adder.v源程序

"这篇教程主要涉及FPGA技术，通过一个具体的BCD_adder.v源程序实例，介绍如何在FPGA中实现数字逻辑运算。同时，它也简要回顾了可编程逻辑器件的发展历程，包括PROM、PAL、GAL到FPGA的演变，并提及了Altera和Xilinx在FPGA领域的贡献。" 在FPGA技术中，模块化设计是一个关键概念。例如，提供的BCD_adder.v源程序是一个基于Verilog HDL的FPGA设计模块。该模块的功能是执行二进制补码表示的十进制（BCD）加法。模块定义如下： ```verilog module BCD_adder(a,b,cin,sum,cout); input [3:0] a, b; // 输入为4位BCD码 input cin; // 进位输入 output [3:0] sum; // 输出也为4位BCD码 output cout; // 进位输出 reg cout; // 定义cout为寄存器类型 reg [3:0] sum; // 定义sum为4位寄存器类型 always @(a or b or cin) // 触发器，当a、b或cin变化时执行 begin {cout,sum}=a+b+cin; // 执行加法操作 if ({cout,sum}>'b01001) // 检查结果是否超出BCD范围 {cout,sum}=sum+4'b0110; // 如果超出，则进行调整 end endmodule ``` 在这个模块中，`always`块用于描述组合逻辑，它会根据输入变量a、b和cin的变化立即更新输出sum和cout。`{cout,sum}`是将两个变量组合成一个4位数值的操作。加法运算后，通过`if`语句检查结果是否超过了最大的有效BCD值（1001，代表9）。如果超过，就进行调整，使结果保持在BCD范围内。 FPGA（Field-Programmable Gate Array）是一种可以现场重新配置的集成电路，允许用户根据需要定制逻辑功能。与CPLD（Complex Programmable Logic Device）不同，FPGA使用可编程逻辑块和互连资源来实现设计。Xilinx和Altera是FPGA的主要供应商，他们的产品广泛应用于各种领域，如通信、计算、图像处理等。 从历史上看，PLD（Programmable Logic Devices）经历了从PROM、PAL、GAL到FPGA的发展。PROM是最早的可编程器件，随后的PAL和GAL提供了更高的灵活性。FPGA的出现标志着一个重大飞跃，因为它允许用户通过编程改变内部连线，实现更复杂的功能。后来，Lattice公司的ISP（In-System Programming）技术使得器件能够在系统中被编程，进一步提高了设计的便捷性和灵活性。 Quartus II是一款由Altera公司开发的软件工具，用于Verilog和 VHDL等硬件描述语言的设计、仿真、综合和编程FPGA/CPLD。在学习和应用FPGA技术时，掌握这类工具的使用是至关重要的，因为它们是实现数字逻辑设计与验证的关键环节。