一、FPGA引入
1、FPGA简介
Field Programmable Gate Array（FPGA）就是"可反复编程的逻辑器件"（可编程的数字电路）。
FPGA、ARM和DSP区别简述：
**ARM：**侧重于控制和传输，通常也包含的人机交互功能；
**DSP：**为高速数据的实时采集和传输、复杂的运算处理应用而进行定制化的处理器；
**FPGA：**覆盖各种ARM和DSP无法满足的应用，更趋向于小批量、定制化、实时性、要求又很高的应用。
2、FPGA优势和局限性
FPGA通常在数字信号处理、视频处理、图像处理、5G通信领域、医疗领域、工业控制、云服务、加速计算、人工智能、数据中心、自动驾驶、芯片验证等领域发挥着不可替代的作用。
【潜在优势】（1）灵活性： 可重编程，可定制，易于维护，方便移植、升级或扩展降低NRE成本，加速产品上市时间支持丰富的外设接口，可根据需求配置；（2）并行性： 更快的速度、更高的带宽，满足实时处理的要求；**（3）集成性：**更多的接口和协议支持，可将各种端接匹配元件整合到器件内部，有效降低BOM成本，单片解决方案，可以替代很多数字芯片减少板级走线，有效降低布局布线难度。
【局限性】（1）绝对性能受限： 在某些性能上FPGA可能比不上专用芯片；（2）灵活性是否适用： 如果设计不需要，FPGA的灵活性反而浪费，会潜在的增加产品的成本；（3）功耗相对较高： 相比特定功能应用集中的ASIC，使用FPGA实现相同功能可能产生更高的功耗（相比GPU，则单位性能耗要低很多）；**（4）设计复杂性高：**FPGA的设计复杂性和难度可能会给产品的开发带来一场噩梦。
二、LED点灯
1、创建工程
双击打开"Vivado "，点击"Create Project"创建工程，如下图所示。
点击"Next"下一步，如下图所示。
配置好工程名称以及所需要保存的路径，点击"Next"，如下图所示。
确认创建RTL工程，之后点击下一步，如下图所示。
创建源文件并命名为"led"，之后点击"OK"，如下图所示。
点击"Next"，如下图所示。
创建约束文件，规定片子上哪一个引脚是led，引脚的电平，就是对引脚做一个约束，约束的依据就是原理图，最后点击"OK"，如下图所示。
点击"Next"，如下图所示。
查看开发板上的芯片型号，本开发板选用的型号为"XC7K325T"，双击该行，如下图所示。
点击"Finish"，如下图所示。
在弹出的界面中点击"OK"，如下图所示。
在弹出的界面中点击"Yes"，如下图所示。
2、原理图
关于LED等的管脚接线图如下图所示。
查看一下时钟源对应的管脚以便于在程序中进行配置。
配置并绑定管脚如下。
点击生成bite流，在弹出的点击"Generate Bitstream"。
在弹出的界面点击"OK"。
报这个错误的原因是将LVCMOS33错误的写成了LVCOMS33
set_property PACKAGE_PIN K21 [get_ports led1]
set_property IOSTANDARD LVCMOS33 [get_ports led1]
create_clock -period 20.000 [get_ports sys_clk50m]
set_property PACKAGE_PIN F22 [get_ports sys_clk50m]
set_property IOSTANDARD LVCMOS33 [get_ports sys_clk50m]之后点击Generate BitStream，之后如下图所示，Open Hardware Manager。
外部连接好硬件，在软件内部点击自动连接"Auto Connect"。
将程序加载到板子中。
选择对应的bit流文件之后点击"Program"。
3、仿真
在led.xdc文件中对应的想要观察信号的变量前插入下图所示的一段语句。
点击右侧的Language Templates，如下图所示。
检索BUFG，拷贝对应的语句规则，如下图所示。
按照这样的格式修改led.xdc中的代码，如下所示。
module led(
input sys_clk50m ,
(*mark_debug = "true" *)output led1
);
wire clk;
BUFG U1 (
.O(clk), // 1-bit output: Clock output
.I(sys_clk50m) // 1-bit input: Clock input
);
assign led1 = 1'b1;
endmodule点击"Run Synthesis"，如下图所示。
点击"Schematic"，如下图所示。
如果下方没有Debug这个导航栏，在Window选项卡中点出来。
按照下图所示的步骤点击"Create Debug Core..."。
在弹出来的界面中点击"OK"。
按照下图所示的步骤点击"Assign to Debug Port..."。
按照下图所示操作点击OK。
按照下图所示的配置点击"Create Debug Port"，实际上已经不需要再加这个probe了，因为已经有了一个probe0了，再添加也只能是悬空。
在弹出的界面中点击"OK"。
将led1_OBUF分配给Debug端口，如下图所示。
分配到指定的探针口，如下图所示点击"OK"。
识别到了这个probe1没有连接，于是将其删除重新进行Run Synthesis。
解决报错后，连接硬件，下图所示。
将程序下载如下图所示。
点击运行，如下图所示。
在界面中可以看到对应的变量的当前值。
