# FPGA架构原理：深入了解可编程逻辑
FPGA（现场可编程门阵列）是一种高效的可编程逻辑器件，广泛应用于数字信号处理、图像处理和通信等领域。FPGA的灵活性与强大的并行处理能力使其成为现代电子设计中的重要工具。本文将从FPGA的基本结构入手，介绍其工作原理，并附上简单的代码示例，帮助读者更好地理解这一技术。
## FPGA的基本结构
FPGA通常由以下几个主要组成部分构成：
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原创
2024-10-09 05:48:37
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硬件加速是指利用硬件模块来替代软件算法以充分利用硬件所固有的快速特性。硬件加速实质上是通过增加运算并行性达到加速的目的的。常常采用流水线和硬件复制的方法。1 流水线1.1 适合流水线的场景如果某个设计的处理流程分为若干步骤，而且整个数据处理是“单向流”的，前一个步骤的输出是下一个步骤的输入，则可以考虑采用流水线设计的方法来提高系统的工作频率。流水线的各个步骤处理由功能单一的各个单元完成，当数据沿着
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2023-06-14 20:23:46
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FPGA原理和结构
原创
2024-08-21 07:34:55
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补充：FPGA只是一个工具，更重要的是你会用FPGA来做什么，会机器学习可以做机器学习，懂通信可以做通信加速器，千万不要只会写代码。向上可以软硬件结合做加速器，向下可以做IC设计，其实选择很多，看个人兴趣爱好了。1.软件是将01编码翻译出来再去控制一个运算电路，FPGA里面没有这些东西2.FPGA内部主要三块：可编程的逻辑单元、可编程的连线和可编程的IO模块。3.可编程的逻辑单元：其基本结构类似存
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2023-10-15 08:37:49
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一、SRAM概述 SRAM主要用于二级快速缓存(Level2 C ache)。它利用晶体管来存储数据。与DRAM相比，SRAM的速度快，但在同样面积中SRAM的容量要比其它类型的内存小。 大部分FPGA器件採用了查找表（Look Up Table，LUT）结构。查找表的原理类似于ROM，其物理结构是静态存储
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2023-07-10 13:02:03
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FPGA芯片内部硬件介绍
FPGA（Filed programmable gate device）：现场可编程逻辑器件
FPGA基于查找表加触发器的结构，采用SRAM工艺，也有采用flash或者反熔丝工艺；主要应用高速、高密度大的数字电路设计。
FPGA由可编程输入/输出单元、基本可编程逻辑单元、嵌入
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2023-07-30 18:19:47
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概述1984年，Xilinx创造了FPGA，FPGA(Field Programmable Gate Array)是在PAL、EPLD、CPLD等可编程逻辑器件的基础上进一步发展的产物。目前主流的FPGA均基于查找表（LUT）技术实现，FPGA内部功能单元包括：可编程I/O基本可编程逻辑单元（CLB）时钟管理模块（DCM）嵌入式块存储器（BRAM）丰富的布线资源内嵌的底层功能单元（如DLL,PLL
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2023-06-14 20:20:11
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一、简介这次实验使用到的是STM32的G474E-EVAL板，FPGA使用的是安路科技的EG4系列开发板。原理是用STM32上的FSMC接口与FPGA建立通信线路，FSMC为并行接口，可以大幅度提高通信的速率，对于串行速率达不到要求的可以考虑此种方式。这里插一句题外话我们场景中经常需要用到STM32和FPGA相连的一个情形不仅是因为这个可以使用STM32强大的控制功能，而是因为STM32的管脚其实
1. 概述本设计采用FPGA技术，实现CMOS视频图像的锐化增强，并通过以太网传输(UDP方式)给PC实时显示。2. 硬件系统框图CMOS采用MT9V011(30万像素)，FPGA采用ALTERA公司的CYCLONE IV，以太网卡采用REALTK公司的100M网卡芯片，硬件框图如下：硬件平台采用ETree的FPGA开发板，如下图所示：3. 算法原理图像锐化的主要目的是突出灰度的过渡部分，使用的算
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2024-06-30 06:48:09
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CORDIC算法的来历与用途大家网上随处可以见到，这里写 一下自己的理解。将P（x,y）旋转角度a得到新的坐标P’(x’,y’)。这里的坐标变换为：x’= x cos(a) – y sin(a) = cos(a)(x-y *tan(a))y’= y cos(a) + xsin(a) = cos(a)(y+x*tan(a))旋转角度a为常数时，如果tan(a)=2-i ,即可用移位代替乘法便于快速高效在FPGA中实现。每次都旋转固定角度delta, 则cos(delta)=cos(arctan(2-i)).而从而得到简便计算如下：atan(2^-i)的结果是预先计算好存储下来了Ki=
原创
2021-08-26 09:54:22
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一个Pipelined结构 16极流水线 代码如下。但是有错误在pi/2相位整数倍点多了一个毛刺 。 还请各位指正 谢谢 代码如下： 1: 2: module cordic (clk,rst_n,ena,phase_in,sin_out,cos_out,eps); 3: 4: parameter D
原创
2022-08-15 16:22:06
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FPGA——DDS原理及代码实现一、DDS各参数意义* 如图，一个量化的32点的正弦波，也就是说一个ROM里存了32个这样的数据，每次读出一个数据要1ms，分别读出1,2,3...30,31,32,共32个点，读取完整的正弦波需要1ms * 32 = 32ms的时间该正弦波参数为 > 周期T = 1ms * 32 = 32ms, > 频率为 f = 1/T = 1/
跟译者赵谦博士一起了解FPGA结构本书由日本可重构领域专家团队撰写，是一本讲解FPGA原理的书。前5章从FPGA的相关概念入手，简明又严谨地阐述了FPGA硬件构成和CAD工具的内部原理等理论基础，有助于读者快速入门，也有助于读者了解如何优化自己的电路代码，获得更高的性能。第6章分析了FPGA的优势，系统地介绍适用于FPGA开发的 “硬件算法”，有助于读者利用FPGA更高效、更有针对性地解决问题。第
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2023-06-27 20:00:28
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CORDIC算法实现极坐标（polar）到直角坐标系(Cartesian)的变换。 1: function [horizonal,vertical]=polar2car(mag, pha); 2: x =mag; 3: y =0; 4: z=pha; 5: d=0; 6: i=0; 7: k = 0.6073; %K 增益 8: x = k*x; 9: while i=c d = 1; 13: else d = -1; 14: end 15: x =xNew-y*d*(2^(-i)); 16: ...
原创
2021-08-26 09:54:20
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图像处理系统设计注意点：1.将算法开发和FPGA实现分离用软件的图像处理环境可以使用大批量的图像样本进行测试及调试算法，再将算法映射到硬件上，这样大大节省了硬件调试周期。2.算法的精度图像处理的算法中，大部分需要采用浮点数运算，而浮点数运算再FPGA中是非常不划算的，因此需要转换成定点数计算，此时会设计到浮点运算转定点运算时精度下降的问题。3.软件和硬件的合理划分这里的软件是指DSP,CPU，硬件
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2024-04-18 17:06:19
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1.前言 高频交易，硬件加速，这两个词，不管是金融领域从业人员，还是FPGA开发从业人员，对于这两个词应该都不会太陌生。 对于金融行业从业人员来说，高频交易，是用来指代从开仓到平仓只有很短的时间间隔，主要目的是通过市场短暂的价格波动进行获利的交易行为，这种交易行为，对时间十分敏感，这种交易从以前的人工进行操作，交易的时间量级大概是分钟（min）乃至秒（s）级；到后来使用繁杂的计算机程序进行操作，定
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2023-11-12 22:03:59
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由于FPGA管脚非常多，自己动手画很容易绘制错误，所以一般是在pcb封装网站上下载FPGA原理图和封装图。 下面给出两种常见的下载FPGA原理图的途径 ### １.在AD软件上直接下载，推荐使用这种方法，该方法简单方便，且原理图方便使用，这种方法最新版AD软件才有，且需要注册账户。 步骤如下： 点击 ...
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2021-10-08 20:44:00
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可编程逻辑器件（Programmable Logic Device，PLD）起源于20世纪70年代，是在专用集成电路（ASIC）的基础上发展起来的一种新型逻辑器件，是当今数字系统设计的主要硬件平台，其主要特点就是完全由用户通过软件进行配置和编程，从而完成某种特定的功能，且可以反复擦写。在修改和升级PLD时，不需额外地改变PCB电路板，只是在计算机上修改和更新程序，使硬件设计工作成为软件开发工作，缩
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2022-03-10 16:46:15
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随着数字电路设计和嵌入式系统应用的不断发展，FPGA（Field-Programmable Gate Array）作为一种灵活、可重构的可编程逻辑器件，受到了越来越广泛的关注和应用。本篇博客将探讨FPGA的原理、架构及底层资源，旨在为读者深入了解FPGA提供全面的专业知识。
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原创
2021-12-21 17:38:17
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