fpga入门基础知识

FPGA（Field-Programmable Gate Array）即现场可编程门阵列，是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。作为专用集成电路（ASIC）领域中的一种半定制电路，FPGA既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。简而言之，FPGA就是一个可以通过编程来改变内部结构的芯片。

FPGA采用了逻辑单元阵列LCA（Logic Cell Array）这样一个概念，内部包括可配置逻辑模块CLB（Configurable Logic Block）、输出输入模块IOB（Input Output Block）和内部连线（Interconnect）三个部分。FPGA内部有丰富的触发器和I/O引脚。

从硬件设计的角度看，FPGA设计需要遵循一些基本原则，如速度与面积平衡和互换原则、理解HDL本质的系统原则、以及设计时序稳定的同步设计原则。此外，FPGA的学习也需要掌握硬件描述语言（如Verilog或VHDL），能够使用EDA工具完成FPGA的代码设计、仿真验证、时序设计、综合和映射，并在开发板上下载并运行例程。

FPGA与单片机在结构上有着显著的差别。对于单片机而言，FPGA是一种微处理器，类似于电脑的CPU，一般是基于哈佛总线结构或者冯•诺依曼结构。FPGA与单片机相比，其优势在于可编程性和灵活性，能够根据不同的需求进行定制化的设计。

需要注意的是，FPGA虽然功能强大，但其成本、功耗和开发复杂性也相对较高，因此在选择是否使用FPGA时，需要综合考虑其优势与劣势。

总的来说，FPGA入门需要掌握其基本原理、硬件设计原则、硬件描述语言以及EDA工具的使用等知识。通过不断的学习和实践，可以逐步掌握FPGA的设计和应用技能。