#新手的FPGA学习必备基础知识

FPGA学习必备基础知识一、理解FPGA的定义与工作原理

FPGA（Field-Programmable Gate Array）即现场可编程门阵列，其编程方式与软件编程有本质区别。软件编程是处理器逐条将语言翻译成控制信号执行操作，而FPGA编程是通过修改内部基本单元的真值表和连接关系，使其组成特定功能的逻辑结构。

无论Altera、Xilinx等不同厂商的FPGA，其基本单元均由真值表和D触发器构成。改变真值表的值可改变逻辑功能，与D触发器组合可实现任意时序逻辑。因此，学习FPGA需先理解其内部工作原理，掌握如何利用这些单元实现复杂逻辑设计。

二、正确认识HDL语言

HDL（Hardware Description Language）即硬件描述语言，核心是“描述”硬件电路，这与C语言等软件语言有本质差异。

三、夯实数字电路基础

FPGA本质是由大量数字逻辑电路组合实现特定功能，因此数字电路基础知识是根本。需熟练掌握触发器、组合电路、时序电路、竞争毛刺等基本概念。若对这些基础概念模棱两可，深入学习FPGA将无从谈起。必须扎实掌握数字电路基础，才能向更深层次发展。

四、建立硬件设计思想

学习FPGA需具备硬件设计思维，与软件编程思维截然不同。软件编程中，若需提高运算次数（如1秒内乘法运算从5次提升到50次），通常通过优化代码或提高主频实现；而FPGA中，可通过以下方式满足需求：