FPGA学习笔记（编辑ing）

初识

一、FPGA基本概念

1、FPGA与ARM、DSP对比

• ARM:自身除了是一个处理器外，周边还有很多外设——DPIO、PWM、AD/DA、UART、SPI、$I^2$C等；
• DSP：只专注于数学运算——对各种语音、数据和视频做运算处理；
• FPGA：ARM与DSP的结合。

2、 FPGA开发方式

• Verilog：容易上手

• VHDL：语法严谨

  初学时以Verilog为主，进入中高级水平后，也一定要掌握VHDL，即使不常用它，也一定要能轻松读懂。

3、提供商

Altera和Xilinx——中高端市场；Lattice低端市场

二、FPGA的基本结构

• 查找表（look-up tabel，LUT）：用于执行最基本的逻辑操作。
• 触发器（Flip-Flop，FF）：用于存储LUT操作结果的寄存器单元。
• 线（Wires）：用于连接各个不同的模块单元。
• 输入/输出端口（Input/Output pads）：FPGA器件与外部芯片互联的引脚。

1、LUT

• Xilinx的FPGA器件对应的N（输入个数）通常为6，即6输入查找表。
• LUT单元的硬件实现可以理解为一些存储单元连接到了一组多路复用器上。
• LUT的输入扮演了位选择器的角色，控制多路复用器在每个时间点选择输出结果——LUT既可以作为一个运算引擎、也可以作为一个数据存储单元。

2、触发器

三、SDRAM–>DDR3

1、SDRAM（Synchronous Dynamic Random Access Memory）同步动态随机存储寄存器

• **S：**其时钟频率与CPU前段总线的系统时钟频率相同，且内部的命令发送与数据传输都以它为基准；
• **D：**存储阵列需要不断的刷新来保证数据不丢失——不断电，易失性；
• **A：**指数据不是线性依次存储，而是自由的指定地址进行数据的读写；

2、逻辑Bank：（Logical Bank）SDRAM内部存储空间划分的片区