# 数字设计FPGA应用学习笔记
第一章 FPGA基础及电路设计
FPGA基础及电路设计包含两个方面的内容，一个是FPGA基础及7系列FPGA基本原理，另外就是FPGA电路设计，FPG广泛应用于军事、医疗、工业、通信等领域，下面是两款实验板：
FPGA基础及7系列FPGA基本原理
FPGA概述
FPGA（Field－Programmable Gate Array），即现场可编程门阵列，它是在PAL、GAL、CPLD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的应用面非常广泛，这里主要介绍Xilinx Artix-7系列芯片：
Xilinx Artix-7 系列器件以28纳米高性能低功耗 ，尤其适合于可满足航空电子和通信等领域的尺寸、重量、功耗和成本敏感型市场需求。提供大量的可供开发者直接使用的IP核，是市场的主流。
下图是开发软件VIVADO的截图，可以看到一些IP核，用户也可以自己设计IP核
系统设计师可以根据需要通过可编辑的连接把FPGA内部的逻辑块连接起来，就好像一个电路试验板被放在了一个芯片里。
一个出厂后的成品FPGA的逻辑块和连接可以按照设计者的设计而改变，所以FPGA可以完成所需要的逻辑功能。
下图是一个Verilog HDL语言的一个实例，Verilog HDL语言就是对电路功能的一个描述，通过具体分析可以看到具体实现的电路，就可以将这个电路下载到FPGA里面，让FPGA实现我们描述的功能
FPGA基本逻辑结构
现场可编程门阵列FPGA是可编程器件，与传统可编程器件如PAL、GAL、CPLD等相比，FPGA有不同的结构，FPGA是利用小型查找表、小的RAM来实现组合逻辑，每个查找表连接到一个D触发器的输入端，触发器再来驱动其他逻辑电路或IO，由此构成即可实现组合逻辑功能和时序逻辑功能的基本逻辑单元模块，这些模块间利用金属连线连接或连接到IO输入输出模块，通过向内部静态存储单元加载编程数据，就可以实现组合逻辑，再通过与触发器配合，就可以实现时序逻辑，这些都是可编程的，最终决定了FPGA的所有功能实现。对FPGA的配置信息被保存在配置存储器中，并在上电和复位的瞬间对FPGA进行配置。
下面是一款Xilinx Artix-7 xc7a35t的芯片，封装型号为ftg256，在VIVADO下可以看到他的封装是16*16的256个管脚
