fpga的原语是什么 FPGA的基本元件是什么

fpga的原语是什么

FPGA是一种可重构电路，其中最基本的单元是原语。原语是FPGA上最小的可编程单元。在FPGA的设计中，原语用来定义某些特定的基本功能。每个原语包含了一些可编程的逻辑单元和可以使用的物理资源。每个FPGA都有其自己的原语库，这些原语可以组合构建出复杂的电路功能。

原语种类

FPGA的原语种类主要有四种，分别是逻辑元件，存储元件，算数元件和时序元件。

1、逻辑元件

逻辑元件用于实现逻辑运算，包括与门、或门、非门、异或门、时钟门等。其中最基本的逻辑元件是与门和或门。

与门：与门是一个基本逻辑元件，它具有两个输入和一个输出。当两个输入同时都为1时，输出为1，否则输出为0。

或门：或门同样也是一个基本逻辑元件，它也具有两个输入和一个输出。当两个输入中有一个或两个都为1时，输出为1，否则输出为0。

2、存储元件

存储元件用于将数据在时序电路中存储或保持不变。存储元件分为可寻址存储元件和非可寻址存储元件两类。常见的存储元件有D触发器、JK触发器、T触发器等。

D触发器：D触发器是常用的存储元件之一，它有一个输入和一个输出，可以将输入的电平保持到输出上。它的时序特性关系到它在时序电路中的应用。D触发器的输入可以被直接控制，并且输出可以驱动其他电路，是FPGA设计中常用的元件。

3、算数元件

算数元件用于实现加减乘除等算数运算，常见的算数元件有加法器和乘法器。

加法器：加法器可以将两个数相加，并且产生和值作为输出。如全加器用于位宽为3的加法器时，能够将3个一位数的加法处理为1个三位数的加法。

乘法器：乘法器用于将两个数相乘，并且产生乘积值作为输出。乘法器的实现方法有很多种，主要分为快速乘法和通用乘法两种。

4、时序元件

时序元件用于实现时序电路的核心部分，可以完成时钟信号发生、存储等功能。常见的时序元件有分频器、计数器等。

分频器：分频器用于将高频时钟转换为低频时钟。它将输入的高频时钟分频，输出对应的低频时钟。

计数器：计数器是一个递增或递减的计数器，它可以实现时序电路中时钟信号的计数、数据接收等功能。常见的计数器有二进制计数器和BCD计数器。