1. FPGA的基本結構
FPGA主要由以下部分組成:
(1)可編程邏輯單元(CLB):CLB是FPGA中最基本的邏輯單元,由查找表(LUT)和觸發器組成,可實現任意邏輯功能。查找表本質上是一個RAM,用于存儲邏輯電路的所有可能結果,并根據輸入直接查找并輸出結果。
(2)輸入輸出塊(IOB):IOB用于連接FPGA芯片和外部電路,負責FPGA數據信號的收錄和傳輸。為了便于管理和適應多種電器標準,FPGA的IOB被劃分為若干個組(Bank),每個Bank的接口標準由其接口電壓VCCO決定。
(3)塊隨機訪問存儲器模塊(BRAM):BRAM可存儲大量數據并支持高速讀寫。
(4)時鐘管理模塊(CMM):CMM用于管理時鐘信號。
此外,FPGA還包括可編程互聯資源,用于將邏輯單元、存儲單元和IO單元連接起來。
2. FPGA的工作原理
? ? ? ? FPGA的工作原理是通過將設計好的硬件描述語言(HDL)代碼綜合、映射到FPGA芯片中來實現編程和配置。設計者使用HDL語言如Verilog、VHDL等來描述邏輯電路,并進行時序分析、布局布線等操作,最終生成可加載到FPGA芯片中的配置文件。FPGA的編程和配置可以通過JTAG接口、USB接口、SD卡等方式實現,還支持在線配置。 FPGA 就是一個可以通過編程來改變內部結構的芯片。
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