新手的FPGA学习必备的四个基础知识详解

新手的FPGA学习必备的四个基础知识详解

FPGA已成为现今的技术热点之一，无论学生还是工程师都希望跨进FPGA 的大门。网络上各种开发板、培训班更是多如牛毛，仿佛在告诉你不懂FPGA你就OUT 啦。那么我们要玩转FPGA必须具备哪些基础知识呢？下面我们慢慢道来。

（一）要了解什么是FPGA

既然要玩转FPGA，那我们首先最重要的当然是要了解什么FPGA。FPGA （Field-Programmable Gate Array），即现场可编程门阵列。看到编程两个字码农就笑了，不就是编程嘛，那可是我们的强项。且慢，此编程非彼编程。一定要把FPGA的编程和软件编程区分开来。软件的编程，处理器会逐条的把语言翻译成各种控制信号，去控制内部电路完成一个个运算或操作。那么FPGA的编程是怎么实现的呢？无论Altera家还是Xlinix家的FPGA，叫法有什么差异，基本单元都相似，都是由真值表和D触发器构成。改变真值表的值就改变了逻辑功能，再通过和D触发器组合来实现任何时序逻辑。所以我们对FPGA的编程，实际上就是去修改这些真值表和连接关系，使他们组成一张专门的真值表，去实现特定的功能。这和软件编程一步步运行程序有本质的区别。要想玩转FPGA，就必须理解FPGA内部的工作原理，学习如何利用这些单元实现复杂的逻辑设计。（二）正确理解HDL语言

HDL（Hardware DescripTIon Language），硬件描述语言。通过名称我们能看出来，HDL 语言是一种描述语言，这一点和C语言是有本质区别的。正确理解描述的含义，对学好HDL语言很有帮助。HDL语言只是用文本的方式把硬件电路描述出来。我们在阅读HDL 程序的时候，在脑子里应该能反映出一个完整的硬件电路结构。从另一方面说，我们在编写HDL语言之前，就已经对要实现的电路有清晰的概念。所以HDL语言只是一个描述我们头脑中具体电路的工具，玩转FPGA的根本不是语言而是逻辑电路设计。不要再纠结于我应该学习VHDL还是Verilog，那种语言更好学这些问题。如果把学习FPGA的重点放在学习语言上，死记硬背一些语法，那自然是抓错了重点。语言在日常使用中会越用越熟练，不需要花很长的专门时间去学习。当然一本好的参考资料可以随时方便查询会