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FPGA（二）组成结构基础内容

news 来源：原创 2025/7/12 23:01:15

1. FPGA的基本结构

FPGA主要由以下部分组成：

（1）可编程逻辑单元（CLB）：CLB是FPGA中最基本的逻辑单元，由查找表（LUT）和触发器组成，可实现任意逻辑功能。查找表本质上是一个RAM，用于存储逻辑电路的所有可能结果，并根据输入直接查找并输出结果。

（2）输入输出块（IOB）：IOB用于连接FPGA芯片和外部电路，负责FPGA数据信号的收录和传输。为了便于管理和适应多种电器标准，FPGA的IOB被划分为若干个组（Bank），每个Bank的接口标准由其接口电压VCCO决定。

（3）块随机访问存储器模块（BRAM）：BRAM可存储大量数据并支持高速读写。

（4）时钟管理模块（CMM）：CMM用于管理时钟信号。

此外，FPGA还包括可编程互联资源，用于将逻辑单元、存储单元和IO单元连接起来。

2. FPGA的工作原理

FPGA的工作原理是通过将设计好的硬件描述语言（HDL）代码综合、映射到FPGA芯片中来实现编程和配置。设计者使用HDL语言如Verilog、VHDL等来描述逻辑电路，并进行时序分析、布局布线等操作，最终生成可加载到FPGA芯片中的配置文件。FPGA的编程和配置可以通过JTAG接口、USB接口、SD卡等方式实现，还支持在线配置。 FPGA 就是一个可以通过编程来改变内部结构的芯片。

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