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Xilinx XC2064是款FPGA芯片

如今，FPGA是采用Verilog或VHDL之类的硬件描述语言编程的，但是当时Xilinx提供了他们自己的开发软件XACT，运行再MS-DOS操作系统之下，价格高达12,000美元。XACT自然无法与现在的FPGA开发工具相比，XACT通过用户定义了每个逻辑块的功能（如下面的屏截图所示）以及逻辑块之间的连接，对连接进行布线连接，并生成可加载到FPGA中的比特流文件。

XACT的屏幕截图。两个查找表F和G在屏幕底部实现逻辑运算，上面部分显示该逻辑的卡诺图。

通过位流（具有专有格式的位序列）配置FPGA。如果您查看XC2064的比特流（如下所示），那是令人费解的混合模式，这些模式不规则地重复，并散布在比特流中。XACT中的功能定义与位流中的数据之间没有明确的联系。但是，研究FPGA的物理电路可以揭示比特流数据的结构，并且可以理解。

通过位流（具有专有格式的位序列）配置FPGA。如果您查看XC2064的比特流（如下所示），那是令人费解的混合模式，这些模式不规则地重复，并散布在比特流中。XACT中的函数定义与位流中的数据之间没有明确的联系。但是，研究FPGA的物理电路可以揭示比特流数据的结构，并且可以理解。

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FPGA如何工作？

下图来自原始 FPGA 专利，显示了 FPGA 的基本结构。在此简化的 FPGA 中，有 9 个逻辑块（蓝色）和 12 个 I/O 引脚。互连网络将组件连接在一起。通过设置互连上的开关（对角线），逻辑块相互连接并连接到 I/O 引脚。每个逻辑元素都可以使用所需的逻辑功能进行编程。其结果是一个高度可编程的芯片，可以实现任何适合可用的电路。 

FPGA专利显示通过互连连接的逻辑块（LE）