FPGA是怎样工作的

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FPGA是怎样工作的逻辑单元（Logic-cell）FPGA是由成千上万个“逻辑单元(Logic-cell)”组成的，“逻辑单元”是FPGA的基本组成。一个逻辑单元通常是由一个查找表（LUT）、一个D触发器以及一个2-1多路器（在需要的时候旁路掉触发器）组成的。

查找表就像一个小的RAM，典型情况下有4个输入，所以可以实现多大四个输入的任何逻辑。例如一个三输入与门，其结果再与另外一个输入相或。
内部互联
任何两个逻辑单元之间均可以通过内部互联资源（逻辑单元周围的线和多路器）连接。一个逻辑单元只能完成很小的功能，但是很多个逻辑单元连接在一起就可以实现复杂的逻辑。

内部互联线同样也连接到器件的边界，连接到由I/O单元实现的FPGA引脚上。

隐含的互联线和进位链（Dedicated routing/carry chains）
除了通用互联资源，在相邻的逻辑单元之间还有快速“隐含互联线”。这些“隐含互联线”通常以进位链的形式出现，进位链允许FPGA以有效的方式（低消耗、高速度）创建代数函数，如计数器、加法器等。

老的可编程技术（PAL/PLD）没有进位链，因此在创建代数操作时常常收到限制。operations are required.
内部RAM

除了逻辑资源，所有的FPGA都有静态的RAM块分布于逻辑单元中，并由逻辑块（logic elements）控制。

内部RAM操作（operation）有许多参数影响RAM操作，主要的参数是可以同时访问RAM块的代理（agent）的个数。通常有以下几种：         单端口RAM，只有一个代理可以读写RAM         双端口RAM和四端口RAM，允许2个或4个代理读写RAM，这对于跨时钟域（使用不同的时钟）应用是很有用的。
下面是一个简化的双端口RAM示意图。

确定有多少个代理可以访问RAM，只要数连接到RAM的独立地址总线套数就可以了。每个代理均有一套独立的地址总线和读写总线。RAM的写操作通常是同步逻辑，读操作通常情况下也是同步逻辑，但也可以做成异步的。
分布式RAM和RAM块（Blockram vs. Distributed RAM）

现在在FPGA中有两种内部RAM：RAM块和分布式RAM。使用RAM的大小是决定使用那种RAM的判断依据。

大的RAM以RAM块的形式出现，分布在FPGA的固定区域。每块FPGA都有若干数量的这种RAM块。如果你不使用它们，那么它们就浪费了，因为他们只能用作RAM。 小的RAM以小的RAM块（Altera的器件是这样做的）或分布式RAM（Xilinx的器件通常采用这样的法方式）。分布式RAM允许将逻辑单元用为小型的RAM。

分布式RAM使得在FPGA中布置RAM十分灵活，但考虑到面积时，效率较低（一个逻辑单元实际上只能实现很小的RAM）。Altera趋向于在器件中分布大小不同的RAM块，从而提高了面积使用效率而降低了灵活性。

究竟哪个更好取决与您的FPGA应用。