我来抛块砖引个玉~
说说我的理解~
FPGA和C语言什么的是不一样的,他的程序是HDL语言,即VHDL或者Verilog HDL,这些语言有个名字:硬件描述语言。既然是硬件描述,那就是说只是描述某种状态,要注意描述状态这些词汇,就是说他是搭建一个硬件的固定的系统,一旦用语言描述好了以后,这个系统就固定了。
首先FPGA有两种逻辑:组合逻辑和时序逻辑。
组合逻辑:描述一个状态,比如c:=a+b ,d:=c+‘1’那么在硬件电路上,这就是个固定的通道,c在任何时刻都等于a+b,而d在任何时刻都等于c+‘1’,也就是说,d在任何时刻都等于a+b+‘1’(如果不考虑门级延时的话),a、b值改变时,c、d的值会同时改变,而C语言里就不一样,如果是以上两个语句的话,在第一句之间和第二句之间若设断点,则a、b改变时,d不会立刻发生变化,只有在执行完第二句后,d才会发生变化。
时序逻辑:这个是写在进程process(对VHDL)或者always(对verilog)里面的,会一级一级的靠时钟来触发,在进程中的if-else分支语句,其实就是出发的条件
楼主追问的那个问题,调用模块,其实也是在程序中并行的,就是说模块被调用了,就相当于写在这个程序里的并行语句,调用它的模块是一起一直在运作,之所以用运作就是想说明这些模块没有先后顺序,他们都是用来描述你要实现的功能的,只是对硬件的描述,映射到硬件上就是一堆寄存器和与非门和线而已。用FPGA的时候要经常联想下硬件怎么实现的,这样就会明白所谓的“执行顺序”。其实严格来说,FPGA应该没有“执行顺序”这个词,他只是对硬件的一个描述而已。
举个例子,就像你设置一个物理的陷阱,你要实现的功能是,人推门,夹在门上的水桶掉落,然后再砸到跷跷板上,这个过程,你的设置就相当于硬件语言描述,人推门可以理解为时序逻辑,相当于需要触发条件的并行逻辑,你检测门是否被推开,和是否有重物砸向跷跷板是一直在进行的,只是在某一刻这些条件才被触发,所以在你看来好像是顺序执行的,但实际上是一直并行的。
说了这些,仅供参考。。
FPGA的代码最终编译成电路,不能理解为类似cpu跑指令那种串行运算。而电路你可以理解为,数据进入后,每个bit都对应有相应电路进行并行处理。
建议如下:
1、掌握必要的理论知识,如leshen750所说部分;
2、理清思路,在做C语言的时候你可以单纯当作程序来看,至于FPGA的程序,建议把它看做实际的数字电路就好理解了,比如说一个module你就可以看出一个实际的器件(实际就是电路模块),而对于if-else则是判断电路,所以其需要一步步判断,case的话则相当于选通电路。有了这些概率再加以modelsim、questsim等仿真软件你就好理解了。其实,设计数字电路都是写verilog代码。仅能表达这么多,重在理解!
一般来说,所有的process(VHDL是process,Verilog中为module)是同时执行的(时钟触发,非事件触发),在同一个process(module)内的执行顺序取决于所用的语句,如if-else分支肯定是顺序执行(有优先级),case则可以看着并发执行等。另外,硬件描述语言很多都是用状态机来描述的,对单个状态机而言,就是顺序执行了,需要注意的是,即便是在状态机中,同一个if或else中并列的语句其实也是并行执行。