大多数芯片只能永远做出厂时被设计来做的一件事 — 连线在工厂就烧入了硅片，永远无法更改。FPGA 打破了这一规则。它是一块「现场可编程」芯片：一片空白的、相同小型逻辑模块和连线的海洋，在制造完成后通过加载设计来配置。加载一个设计，它就是计算器；加载另一个，同一块芯片就是交通灯控制器。本展品让您追随从几行代码到工作芯片的完整旅程 — 然后观看内部发生的每个细节。
您从真实的 Verilog 开始 — 芯片设计师实际编写的语言 — 并观看它经历真实工具链：综合为每个输入评估每个方程并将答案写入查找表（一个十六位的「答案表」），布局布线将这些 LUT 放入逻辑模块并设置开关盒，生成比特流 — 精确的有序位字符串。该比特流保存在 Flash 芯片中；上电时，它逐位加载到 FPGA 的配置 SRAM 单元中，硅片便活了起来。关断电源，SRAM 忘记一切 — FPGA 每次开机都重新加载其设计。（两点说明：这里的布局布线是为清晰起见预先选定的，且这是逻辑级视图 — 真实信号也需要时间，可能发生毛刺。）现在放大。打开一个逻辑模块，其 LUT 便以其物理本质呈现 — 一个 16 选 1 多路复用器，读取十六个存储单元，输入每次选取一位，十六路到八路到四路到两路到一路，实时高亮显示获胜路径。再深入，一个答案位是一个六晶体管 SRAM 单元；打开开关盒，布线是一格通晶体管，每个由一个配置位保持导通或截止。拨动开关，驱动时钟，实时信号在每个层级的每根线上点亮。
第一块 FPGA，Xilinx 的 XC2064，由 Ross Freeman 于 1985 年发明，仅有 64 个逻辑模块；今天的有数百万个，运行从电话网络和航天器到测试新计算机芯片的机器的一切 — 因为同一块硬件可以随需求变化通过软件重新布线而备受青睐。它是 DigiSim 本身最直接的近亲：FPGA 就是可编程逻辑，正是您在 DigiSim 的 Logic Lab 中逐门搭建的东西，变成了您可以握在手中的芯片。
规格
- 从代码开始
- 真实 Verilog → 综合 → 布局布线 → 比特流 → 烧入 → 运行
- 烧入方式
- 配置位移入芯片的 SRAM 单元 — 观看芯片逐渐填满
- 放大到原子
- 逻辑模块 → LUT 作为实时 16:1 多路复用器 → 六晶体管 SRAM 单元
- 设计
- 逻辑门、半加器、闪烁器、计数器 → 七段数码管、交通灯 FSM
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