本文通过对现场可编程门阵列FPGA内部结构的研究,结合软件工程学中结构化设计思想和硬件描述语言的特点,对FPGA在数字系统中的应用做了有益的研究与实践.微处理器是典型的数字系统.本文重点通过对微处理器的设计与实现,研究在FPGA上用硬件描述语言及原理图编辑进行数字系统的设计.从而向控制理论与工程界展示了一个新的思想——基于可编程ASIC和数字EDA实现控制算法的硬件化.该微处理器mper8基于XS40实验板进行设计与实现,尽管mper8有许多功能和特点,但是它仅占用了57%的CLB和40%的LUT.本文还对基于FPGA的FIR滤波器的设计进行了研究.当前多数数字信号处理(DSP)设备仍采用DSP微处理器或专用DSP芯片实现,它们或者实时性差,或者灵活性差.FPGA为DSP提供了第三种解决方案,FPGA和DSP技术结合,能够在集成度、速度和系统功能方面满足DSP的需要.
