FPGA的工作原理

由于FPGA需要反复烧写，所以他实现组合逻辑的结构不能像ASIC那样通过固定的与非门来完成，而只能采用一种抑郁反复配置的结构。查找表(LUT)可以很好地满足这一要求，目前主流FPGA都采用了基于SRAM工艺的查找表结构。通过烧写文件改变查找表内容的方法来实现对FPGA的重复配置
    根据数字电路的基本知识可以知道，对于一个n输入的逻辑运算，不管是与或非运算还是异或运算等等，最多只可能存在2n种结果。所以如果事先将相应的结果存放在一个存储单元，就相当于实现了与非门电路的功能。FPGA的原理就是如此，他通过烧写文件去配置查找表的内容，从而在相同的电路情况下实现了不同的逻辑功能。
    查找表（Look-Up-Table）简称为LUT，LUT本质上就是一个RAM。目前FPGA中多实用4输入的LUT，所以每一个LUT可以看成一个有4位地址线的RAM。当用户通过原理图或HDL语言描述了一个逻辑电路以后，FPGA开发软件会自动计算逻辑电路的所有可能结果，并把真值表（即结果）事先写入RAM，这样，每输入一个信号进行逻辑运算就等于输入一个地址进行查找表，找出相应的内容，然后输出即可。LUT相比逻辑电路有这更快的执行速度和更大的规模，给出一个查找表示例：
LUT输出
LUT输出
0 0 0 0
0
0 0 0 1
0
......
.......
1 1 1 1
1


=