Ising模型凭借它简单的结构和丰富的内涵等优点在物理统计中得到广泛的应用,研究混合自旋钻石链Ising模型的磁性质对于一些具有自旋阻挫效应的化合物材料的实验和应用研究有一定的指导意义,Ising模型的数值模拟需要大量的计算工作,微型计算机由于受到总线位宽的限制,其计算所需时间会相对较长;FPGA凭借其在并行计算方面的显著优势可以大大缩短模拟Ising模型所需要的时间。首先,本文对一维钻石链状Ising模型进行了理论介绍,并通过探讨蒙特卡洛方法对该模型的模拟,设计总结出模型的硬件实现方法,使得模型状态能够进行并行更新。其次,本文以FPGA为平台,使用Verilog硬件描述语言设计并实现了根据能量变换来更新自旋状态的一维钻石链Ising模型,在设计过程中,由于模型中格点数量庞大,占用资源过多,为节省资源本文采用串并联结合的设计方法,既使得模型更新速度得到提升,又节省了逻辑资源。然后,为方便对Ising模型的数据进行分析研究,本文设计了一个围绕模型的一个系统。系统包括数据产生模块,存储模块,数据处理模块和控制模块。系统的核心部分是数据产生模块,也就是Ising模型的功能仿真模块,在每个时钟沿存储器模块都会存储所有自旋的当前状态,数据处理模块从存储模块读入并处理数据;最后通过传输模块将数据通过URAT传输到计算机并显示出来。上述的整个过程都是由控制模块控制各个模块的使能端将数据进行有序的传输的。最后,本文对一维钻石链状Ising模型在FPGA上的功能实现和数据的传输的总体方案以及各个模块的软硬件实现进行了详尽的描述,并通过与在微型计算机上的模拟进行比较,证明Ising模型在FPGA上的状态更新速度是在普通计算机上的上百倍。