FPGA的基本工作原理

在进行FPGA开发之前，我们必须得了解为什么要使用FPGA，也就必须得知道FPGA的工作原理。我们知道，对于一个简单单片机系统来说，工作原理和上文描述一样，也就是说，对于一个简单的让LED闪烁的功能，单片机要做的事情如下：

1、 从（内部或外部）的程序存储器中，取出一条让LED点亮的指令；

2、 将该指令输入到CPU的指令译码器中，根据译码器的结果（此处是将控制LED的GPIO的输出寄存器的bit位拉高）控制相应寄存器；

3、 加载下一条延时指令，输入到译码器中，进行空操作处理；

4、 继续加载下一条让LED灭的指令，译码后，控制GPIO总线上的指定bit位拉低，从而熄灭LED；

5、 循环上述操作达到闪烁LED的目的；

通过上面闪烁LED的例子，我们可以知道，对于单片机来说，它的核心有2点：

指令的加载、译码——其实也就是对指令集的解析，知道这一条语言到底进行了什么硬件上的操作，后面章节会详细的解释；
外设的控制——可以通过写寄存器控制单片机的外设，如GPIO、uart、spi、IIC等；
那么对于FPGA而言呢？

无论是FPGA、单片机，又或是ARM系统、我们的PC，其实本质上就是一个计算平台，是一个信息处理系统。作为一个系统，它的输入、计算、输出的构成是永远不会变的。那变的是什么？变得是计算的原理。

对于单片机而言，取指、译码、输出是它的原理，那么对于FPGA而言，它的原理又是什么？在介绍之前，我们先回顾一下《数字电路》这门课里面的基础内容——组合逻辑和时序逻辑电路。

D触发器是时许逻辑电路的基本组件，与、或、非们是组合逻辑电路的基本组建。利用这些组建我们可以实现很多小的功能。

比如，通过D触发器我们可以设计一个计数器

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FPGA的基本工作原理