FPGA 边做边学 笔记及完整代码（特权同学版）

简介：
本专栏为FPGA学习者提供“边做边学”的实践教程与完整代码资源，专为追求高效学习的特权同学打造，助力快速掌握FPGA开发技能。 **FPGA学习笔记概述** 本资源是一套针对FPGA初学者的学习资料，主要由特权同学提供，旨在帮助初学者掌握FPGA的基础知识和实践技能。通过阅读这份学习笔记以及配套的Verilog代码，你可以逐步了解并熟悉FPGA设计的核心概念和技术。 **FPGA基础知识** FPGA（Field-Programmable Gate Array）是可编程逻辑器件，允许用户根据需求定制硬件电路。在FPGA设计中，我们通常使用硬件描述语言（HDL）如Verilog或VHDL进行编程。Verilog是广泛使用的HDL之一，它允许工程师用类似于编程的语言来描述数字系统的行为和结构。 **Verilog基础** 1. **数据类型和运算符**：Verilog提供了各种数据类型，包括reg、wire、integer等，并支持算术、比较和逻辑运算符。理解这些基本元素是编写Verilog代码的基础。 2. **模块**：在Verilog中，模块是设计的基本单元，每个模块可以代表一个独立的电路功能。它定义了输入、输出和内部信号，以及它们之间的操作。 3. **赋值语句**：Verilog有两种赋值方式——阻塞赋值（=）和非阻塞赋值（<=）。前者用于时序逻辑，后者则适用于组合逻辑。 4. **结构体与过程**：结构体用来描述电路的物理连接关系；而过程块通常通过always关键字定义，并且它规定了电路的行为特征。 5. **例化**：在Verilog中，可以通过例化一个模块来重复使用已设计好的功能单元。这类似于软件编程中的函数调用。 **状态机** 状态机是数字系统设计中常见的一个重要组件，用于控制系统的顺序行为。在FPGA设计过程中，通常利用Verilog的always块实现状态机，并通过case语句切换不同的工作模式。掌握这种机制的设计原理和编码风格对于编写复杂的控制系统非常关键。 **UART串口通信** UART（Universal Asynchronous Receiver-Transmitter）是一种常用的串行数据传输接口，用于设备间的通讯连接。它包括起始位、数据位、奇偶校验位以及停止位等组成部分，在FPGA中实现该功能需要理解波特率生成机制和发送接收过程控制，并掌握如何用Verilog语言编写相应的代码。 **学习资源与实践** 这套由特权同学整理的学习笔记结合了理论讲解及实际操作案例，适合初学者通过视频教程同步学习。阅读提供的Verilog_Learn文件可以帮助你动手实现并仿真相关知识点，从而加深理解。 这个学习资料为FPGA新手提供了一个良好的入门点，涵盖了从基础到进阶的关键概念，并配合实践练习有助于快速掌握设计技巧。