2023.6.7小记——什么是FPGA？

最近打算开始继续做一些个人分享，已经太久时间没有写文章了，感觉这样下去肯定不是个好事，当程序员当然是要保持分享~
标题就暂时先以每天我认为最重要的一点来取，内容不仅限于此。

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1. 什么是FPGA？

全称是Field-Programmable Gate Array，现场可编程门阵列

对于其定义，chatgpt给我的回答是这样的：

当我们谈论 FPGA（现场可编程门阵列）时，可以将其想象成一块可以按照我们的需要重新配置的电路板。传统的计算机芯片通常是固定的，它们包含了一些特定功能的电路，无法改变。但是 FPGA 不同，它是一种灵活的芯片，允许我们根据需要重新定义和重新组织电路。

FPGA 中包含了大量的逻辑单元和可编程的连线，这些逻辑单元可以通过编程被连接在一起，从而实现我们想要的功能。通过编写特定的代码，我们可以告诉 FPGA 如何组织这些逻辑单元，以及它们之间如何相互连接。这样，我们可以创建出自定义的电路，实现各种不同的功能，从简单的逻辑门到复杂的处理器和通信接口。

FPGA 的优点在于其灵活性和可重新配置性。由于其可编程性，我们可以根据需要快速更改 FPGA 的功能，而不需要制造新的芯片。这使得 FPGA 在很多领域都有广泛的应用，如嵌入式系统、通信、图像和音频处理等。通过使用 FPGA，我们可以快速原型设计，加速算法的执行，以及适应不断变化的需求。

通过上述描述不难看出，FPGA最大的特点就是可编程，这就使得不再需要一块芯片对应一种功能，而是根据当前需求，通过代码组织其内部的逻辑单元，从而实现特定的功能。这样的特点就使得FPGA的可玩性非常的高。

最近在做计算机综合能力实训，题目就是FPGA编程，利用开发板实现present加密解密算法。这时候我才发现，原来大二数字电路用的vivado软件和verilog语言，对于嵌入式、硬件编程那么重要，那时候还以为是什么乱七八糟的软件。毕竟如果是第一次使用，真的很难上手。

btw，今天还在B站着重看了一下老石谈芯的好几个视频，突然觉得嵌入式硬件编程是一个很酷的事情，但是初学真的很难。从老石的视频里，我可以看到一个芯片工作者的热情和生命力。在他最新的视频里还介绍到了RISC-V的爆火，据说这东西在芯片领域就等同于chatgpt的存在。而且最重要的，它是开源的，开源带来的效益就是，有来自世界各地的开发者依照它进行各种魔改和优化，同时也有很多学术界的工作者展开对其的研究，这样工业界和学术界两地开花，最后的结果一定是百花齐放。不知道会不会成为AMD X86和ARM一样的存在呢？但无论如何，精简指令集一定是开发者想看到的，用最简单的结构实现复杂的功能才是真谛。

今天已经在pdd下单老石的FPGA详解这本书了，12块钱，真的便宜，拜读一下帝国理工博士、中科院研究员的巨作。

2. UML类图

类图反映的意义和java里面的那套理论是一模一样的。

但是如果在UML这门课中，需要着重理解的还有类图中存在的关系以及关系标识。

下面放几张我自己今天做的goodnotes笔记截图吧。

3. UML顺序图与通信图

顺序图和通信图都属于交互图。

顺序图主要描述的就是一个事件从前到后的执行顺序。比如去ATM取钱，这个过程涉及到的就是：用户这个参与者、ATM机、银行服务器、账户本身。

顺序就是：用户到ATM前—插入卡—输入密码—服务器校验—扣除账户中的钱返回给用户。

顺序图就是通过生命线、时间条、箭头来描述这个事件执行的过程。示例图如下：

通信图实际上就非常简单了，相比于顺序图，少了所谓的时间概念，只需要描绘出每个步骤即可。

需要注意的是，在通信图中，两个之间的连线，不要有箭头，只需连线即可。而事件需要加上箭头。

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今天的分享暂时先到这里，时间不早了，还得复习嵌入式。

希望自己的嵌入式能考高一点！！！