FPGA程序执行问题

我来抛块砖引个玉~

说说我的理解~

FPGA和C语言什么的是不一样的，他的程序是HDL语言，即VHDL或者Verilog HDL，这些语言有个名字：硬件樱卖毁描述语言。既然是硬件描述，那就是说只是描述某种状态，要注意描述状态这些词汇，就是说他是搭建一个硬件的固定的系统，一旦用语言描述好了以后，这个系统就固定了。

首先FPGA有两种逻辑：组合逻辑和时序逻辑。

组合逻辑：描述一个状态，比如c：=a+b ，d：=c+‘1’那么在硬件电路上，这就是个固定的通道，c在任何时刻都等于a+b，而d在任何时刻都等于c+‘1’，也就是说，d在任何时刻都等于a+b+‘1’（如果不考虑门级延时的话），a、b值改变时，c、d的值会同时改变，而C语言里就不一样，如果是以上两个语句的话，在第一句之间和第二句之间若设断点，则a、b改变时，d不会立刻发生变化，只有在执行完第二句后，d才会发生变化。

时序逻辑：这个是写在进程process（对VHDL）或者always（对verilog）里面的，会一级一级的靠时钟来触发，在进程中的if-else分支语句，其实就是出发的条件

楼主追问的那个问题，调用模块，其实也是在程序中并行的，就是说模块被调用了，就相当于写在配握这个程序里的并行语句，调用它的模块是一起一直在运作，之所以用运作就是想说明这些模块没有先后顺序，他们都是用来描述你要实现的功能的，只是对硬件的描述，映射到硬件上就是一堆寄存器和与非脊备门和线而已。用FPGA的时候要经常联想下硬件怎么实现的，这样就会明白所谓的“执行顺序”。其实严格来说，FPGA应该没有“执行顺序”这个词，他只是对硬件的一个描述而已。

举个例子，就像你设置一个物理的陷阱，你要实现的功能是，人推门，夹在门上的水桶掉落，然后再砸到跷跷板上，这个过程，你的设置就相当于硬件语言描述，人推门可以理解为时序逻辑，相当于需要触发条件的并行逻辑，你检测门是否被推开，和是否有重物砸向跷跷板是一直在进行的，只是在某一刻这些条件才被触发，所以在你看来好像是顺序执行的，但实际上是一直并行的。

说了这些，仅供参考。。

FPGA是英文Field Programmable Gate Array的缩写，即现场可编程门阵列，它是在PAL、GAL、EPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路（ASIC）领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。

FPGA采用了逻辑单元阵列LCA（Logic Cell Array）这样一个新概念，内部包括可配置逻辑模块CLB（Configurable Logic Block）、输出输入模块IOB（Input Output Block）和内部连线（Interconnect）三个部分。FPGA的基本特点主要有：

1）采用FPGA设计ASIC电路，用户不需要投片生产，就能得到合用的芯片。 --2）FPGA可做其它全定制或半定制ASIC电路的中试样片。

3）FPGA内部有丰富的触发器和I／O引脚。

4）FPGA是ASIC电路中设计周期最短、开发费用最低、风险最小的器件之一。

5) FPGA采用高速CHMOS工艺，功耗低，可以与CMOS、TTL电平兼容。

可以说，FPGA芯片是小批量系统提高系统集成悄枝度、可靠性的最佳选择之一。

目前FPGA的品种很多，有XILINX的XC系列、TI公司的TPC系列、ALTERA公司的FIEX系列等。

FPGA是由存放在片内RAM中的程序来设置其工作状态的，因此，工作时需要对片内的RAM进行编程。用户可以根据不同的配置模式，采用不同的编程方式。

加电时，FPGA芯片将EPROM中数据读入片内编程RAM中，配置完成后，FPGA进入工作状态。掉电后，FPGA恢复成白片，内部逻辑关系消失，因此，FPGA能够反复使用。FPGA的编程无须专用的FPGA编程器，只须用通用的EPROM、PROM编程器即裂运缓可。当需要修改FPGA功能时，只需换一片EPROM即可。这样，同一片FPGA，不同的编程数据，可以产生不同的电路功能。因此，FPGA的使用非常灵活。

FPGA有多肆模种配置模式：并行主模式为一片FPGA加一片EPROM的方式；主从模式可以支持一片PROM编程多片FPGA；串行模式可以采用串行PROM编程FPGA；外设模式可以将FPGA作为微处理器的外设，由微处理器对其编程。

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