在介绍基于FPGA的GPS信息采集与显示系统设计与实现的知识点之前，我们需要首先理解几个核心概念：FPGA、GPS、QuartusII以及K8051单片机IP核。
FPGA是“Field-Programmable Gate Array”的缩写，即现场可编程门阵列。这是一种可以通过编程来配置的数字集成电路。由于其可重构性和并行处理能力，FPGA非常适合于实现各种高性能的信号处理与控制任务。在GPS信息采集与显示系统中，FPGA能够实时处理GPS模块提供的原始信号，将它们转换为用户可以理解和使用的数据。
全球定位系统（GPS）是基于卫星的无线电导航系统，它能够提供精确的时间和位置信息。GPS广泛应用于军事、民用交通导航、地理信息获取等众多领域。在本系统设计中，GPS模块的主要任务是接收卫星信号并输出定位、定时和导航数据。
QuartusII是Altera公司（现已被Intel收购）推出的FPGA设计软件。它支持从设计输入、综合、仿真到设备编程的整个开发过程。利用QuartusII，设计人员可以创建FPGA的设计原理图文件，并进行功能仿真和时序仿真，确保设计满足时间要求。它还支持生成编程文件，以便将设计下载到FPGA芯片中。
K8051单片机IP核是一个在FPGA上实现的经典单片机8051内核的版本。在本设计中，K8051 IP核被嵌入FPGA中作为主控制单元。它负责与GPS模块和液晶显示器进行通信，以及处理GPS数据。
在《基于FPGA的GPS信息采集与显示系统设计与实现.pdf》文章中，作者刘玉民、张雨虹和姚明林介绍了如何采用FPGA技术中的K8051单片机IP核采集和显示GPS信息。他们详细说明了系统硬件的组成，包括GPS模块、FPGA实验开发板和液晶显示器，并通过QuartusII原理图设计和汇编程序设计流程来完成系统的开发。系统的硬件实验验证了其有效性和可靠性。
文章中还提到了系统的基本工作原理：GPS模块通过天线接收卫星信号，并输出定位、定时和导航数据；FPGA芯片则通过编程接收这些数据，然后将处理后的信息显示在液晶显示器上。在这个过程中，FPGA中的K8051单片机IP核起到了非常关键的作用，它控制了整个数据流程。
此外，文章还提到了本系统相较于其他系统的优势。由于FPGA的可编程特性，开发者能够以更高的工作时钟频率进行开发，这直接关联到系统的处理速度。同时，FPGA中实现的开发编程相对简单，这降低了开发难度并缩短了开发周期。
值得注意的是，文中提到了一些先前的研究文献，这些文献探讨了与本系统设计相关的技术问题，如单片机与OEM板的串行通信、基于FPGA技术的GPS定位导航信息的读取问题、以及GPS模块与ARM-Linux平台间的数据传输问题。与这些文献的研究相比，本研究不仅提出了新的硬件设计方案，还通过实际硬件实验验证了其有效性。
基于FPGA的GPS信息采集与显示系统设计与实现是将GPS技术、数字电路设计、软件编程和硬件实验相结合的高级工程项目。该系统的成功开发展示了FPGA技术在实时数据处理和显示方面的巨大潜力，并为导航和定位系统的开发提供了新的思路和方法。
