FPGA是英文Field Programmable Gate Array的缩写，即现场可编程门阵列，它是在PAL、GAL、EPLD等可编程器材的基础上进一步开展的产品。它是作为专用集成电路(ASIC)领域中的一种半定制电路而呈现的，既处理了定制电路的缺乏，又克服了原有可编程器材门电路数有限的缺陷。
FPGA——作业原理
FPGA选用了逻辑单元阵列LCA(Logic Cell Array)这样一个概念，内部包含可装备逻辑模块CLB(Configurable Logic Block)、输出输入模块IOB(Input Output Block)和内部连线(Interconnect)三个部分。 现场可编程门阵列(FPGA)是可编程器材。与传统逻辑电路和门阵列(如PAL，GAL及CPLD器材)比较，FPGA具有不同的结构，FPGA运用小型查找表(16×1RAM)来完成组合逻辑，每个查找表衔接到一个D触发器的输入端，触发器再来驱动其他逻辑电路或驱动I/O，由此构成了既可完成组合逻辑功用又可完成时序逻辑功用的根本逻辑单元模块，这些模块间运用金属连线相互衔接或衔接到I/O模块。
FPGA的逻辑是经过向内部静态存储单元加载编程数据来完成的，存储在存储器单元中的值决议了逻辑单元的逻辑功用以及各模块之间或模块与I/O间的联接方法，并终究决议了FPGA所能完成的功用，FPGA答应无限次的编程.
FPGA——特色
1)选用FPGA规划ASIC电路(专用集成电路)，用户不需求投片出产，就能得到合用的芯片。
2)FPGA可做其它全定制或半定制ASIC电路的中试样片。
3)FPGA内部有丰厚的触发器和I/O引脚。
4)FPGA是ASIC电路中规划周期最短、开发费用最低、危险最小的器材之一。
5) FPGA选用高速CMOS工艺，功耗低，能够与CMOS、TTL电平兼容。
能够说，FPGA芯片是小批量体系进步体系集成度、可靠性的最佳挑选之一。
FPGA是由存放在片内RAM中的程序来设置其作业状况的，因而，作业时需求对片内的RAM进行编程。用户能够依据不同的装备形式，选用不同的编程方法。
加电时，FPGA芯片将EPROM中数据读入片内编程RAM中，装备完成后，FPGA进入作业状况。掉电后，FPGA康复成白片，内部逻辑关系消失，因而，FPGA能够重复运用。FPGA的编程无须专用的FPGA编程器，只须用通用的EPROM、PROM编程器即可。当需求修正FPGA功用时，只需换一片EPROM即可。这样，同一片FPGA，不同的编程数据，能够发生不同的电路功用。因而，FPGA的运用十分灵敏。
FPGA——内部结构
FPGA/CPLD结构由三大部分组成的。
1.一个二维的逻辑块阵列，构成了PLD器材的逻辑组成中心。
2.输入/输出块。
3.衔接逻辑块的可编程内部连线资源。连线资源：由各种长度的连线线段组成，其中有一些可编程的衔接开关，它们用于逻辑块之间、逻辑块与输入/输出块之间的衔接。
Fpga的内部规划十分大，内部相当于几千块通用IC芯片。
FPGA——装备形式
FPGA的多种装备形式：
并行主形式为一片FPGA加一片EPROM的方法;
主从形式能够支撑一片PROM编程多片FPGA;
串行形式能够选用串行PROM编程FPGA;
以及外设形式;
外设形式能够将FPGA作为微处理器的外设，由微处理器对其编程。 怎么完成快速的时序收敛、下降功耗和本钱、优化时钟办理并下降FPGA与PCB并行规划的杂乱性等问题，一直是选用FPGA的体系规划工程师需求考虑的关键问题。现在，跟着FPGA向更高密度、更大容量、更低功耗和集成更多IP的方向开展，体系规划工程师在从这些优异功用获益的一起，不得不面临因为FPGA史无前例的功用和才能水平而带来的新的规划应战。
例如，抢先FPGA厂商Xilinx最近推出的Virtex-5系列选用65nm工艺，可提供高达33万个逻辑单元、1,200个I/O和很多硬IP块。超大容量和密度使杂乱的布线变得愈加不行猜测，由此带来更严峻的时序收敛问题。此外，针对不同使用而集成的更多数量的逻辑功用、DSP、嵌入式处理和接口模块，也让时钟办理和电压分配问题变得愈加困难。 走运的是，FPGA厂商、EDA东西供货商正在通力合作处理65nm FPGA共同的规划应战。不久曾经，Synplicity与Xilinx宣告树立超大容量时序收敛联合作业小组，旨在最大程度地协助体系规划工程师以更快、更高效的方法使用65nm FPGA器材。规划软件供货商Magma推出的归纳东西Blast FPGA能协助树立优化的布局，加速时序的收敛。FPGA的装备方法越来越多元化!
