FPGA是可编程逻辑门阵列,它的特点是可以快速搭建出各种不同的电路结构,因此适用于需要快速开发和修改的应用场景。
由于FPGA的结构是基于可编程逻辑门,因此在设计时需要考虑电路中的数据路径,避免异步信号的读写冲突。
锁存器是数字逻辑电路中常用的元件,可以将电路中的信号暂存起来,保证每个时钟周期内信号值的稳定。
在FPGA设计中,锁存器常用于实现状态机、FIFO等功能模块,可以存储一定量的数据,并在时钟信号控制下进行读写操作。
锁存器的使用虽然方便,但也存在缺点,其中最主要的是占用面积较大。
FPGA的资源总量有限,因此需要在设计中合理利用各种资源,尽可能地缩小电路面积。
为了避免过多地使用锁存器,FPGA设计中可以采用无锁存器的方式构建电路。
无锁存器电路利用组合逻辑电路实现数字逻辑电路的功能,可以实现一些简单的电路,避免过多的资源占用。
同时,还可以采用流水线结构、多周期运算等方式来缓解可能存在的数据冲突问题。