導读(dú)：很多(duō)学員準備接受FPGA培訓，或(huò)者(zhě)以(yǐ)後(hòu)打(dǎ)算從事(shì)FPGA工程相關(guān)行業的(de)工作，但是(shì)对(duì)于(yú)fpga概念的(de)理解(jiě)不(bù)够深刻，本(běn)文(wén)主(zhǔ)要(yào)系(xì)統講解(jiě)FPGA是(shì)什麼(me)及(jí)其結構、原理、生(shēng)産廠(chǎng)家(jiā)等內(nèi)容。

一(yī)、簡介（fpga概念）--FPGA是(shì)什麼(me)？

FPGA是(shì)Field Programmable Gate Array的(de)簡稱，中(zhōng)文(wén)名稱为(wèi)現(xiàn)场可(kě)編程門(mén)阵(zhèn)列，是(shì)一(yī)種(zhǒng)可(kě)編程器件(jiàn)，是(shì)在(zài)PAL(可(kě)編程邏輯阵(zhèn)列)、GAL(通(tòng)用(yòng)阵(zhèn)列邏輯)、CPLD(複雜可(kě)編程邏輯器件(jiàn))等傳統邏輯電(diàn)路(lù)和(hé)門(mén)阵(zhèn)列的(de)基礎上(shàng)發(fà)展(zhǎn)起来(lái)的(de)一(yī)種(zhǒng)半定(dìng)制電(diàn)路(lù)，主(zhǔ)要(yào)應(yìng)用(yòng)于(yú)ASIC(專用(yòng)集成(chéng)電(diàn)路(lù))領域，既解(jiě)決了(le)半定(dìng)制電(diàn)路(lù)的(de)不(bù)足，又克(kè)服(fú)了(le)原有(yǒu)可(kě)編程器件(jiàn)門(mén)電(diàn)路(lù)數有(yǒu)限的(de)缺點(diǎn)。

二(èr)、結構--FPGA是(shì)什麼(me)？

FPGA包(bāo)括CLB(可(kě)配置邏輯模块(kuài))、IOB(輸入(rù)輸出(chū)模块(kuài))、內(nèi)部(bù)連(lián)線(xiàn)三(sān)大部(bù)分(fēn)，具有(yǒu)和(hé)傳統的(de)可(kě)編程器件(jiàn)所(suǒ)不(bù)同(tóng)的(de)結構。FPGA通(tòng)过(guò)向(xiàng)內(nèi)部(bù)静(jìng)态存儲單元(yuán)加载編程數據(jù)来(lái)实現(xiàn)邏輯功能(néng)，存儲在(zài)存儲單元(yuán)中(zhōng)的(de)值決定(dìng)邏輯單元(yuán)的(de)邏輯功能(néng)以(yǐ)及(jí)各(gè)邏輯單元(yuán)模块(kuài)之間(jiān)或(huò)模块(kuài)與(yǔ)I/O間(jiān)的(de)連(lián)接方(fāng)式，并最(zuì)終(zhōng)決定(dìng)了(le)FPGA所(suǒ)实現(xiàn)的(de)功能(néng)。

  FPGA利用(yòng)小型查找(zhǎo)表(biǎo)来(lái)实現(xiàn)組合邏輯，每个(gè)查找(zhǎo)表(biǎo)連(lián)接到(dào)一(yī)个(gè)D觸發(fà)器的(de)輸入(rù)端，D觸發(fà)器用(yòng)来(lái)驅動(dòng)其他(tā)邏輯電(diàn)路(lù)或(huò)I/O，由(yóu)此(cǐ)構成(chéng)一(yī)个(gè)既可(kě)实現(xiàn)組合邏輯功能(néng)又可(kě)实現(xiàn)时(shí)序邏輯功能(néng)的(de)基本(běn)邏輯單元(yuán)模块(kuài)，这(zhè)些模块(kuài)間(jiān)利用(yòng)金(jīn)屬連(lián)線(xiàn)相互連(lián)接或(huò)連(lián)接到(dào)I/O模块(kuài)。

三(sān)、特(tè)點(diǎn)--FPGA是(shì)什麼(me)？

      1)采用(yòng)FPGA設計(jì)ASIC電(diàn)路(lù)，用(yòng)戶不(bù)需投片(piàn)生(shēng)産就(jiù)能(néng)得到(dào)合用(yòng)的(de)芯片(piàn);

  2)FPGA可(kě)用(yòng)做其它(tā)全(quán)定(dìng)制或(huò)半定(dìng)制ASIC電(diàn)路(lù)的(de)中(zhōng)試樣(yàng)片(piàn);

  3)FPGA內(nèi)部(bù)具有(yǒu)豐富的(de)觸發(fà)器和(hé)I/O引脚;

  4)采用(yòng)FPGA設計(jì)ASIC電(diàn)路(lù)，周期(qī)短(duǎn)、費用(yòng)低、风险小、質(zhì)量(liàng)稳定(dìng);

  5)FPGA采用(yòng)高(gāo)速CHMOS工藝，功耗低;

  6)FPGA體(tǐ)系(xì)結構、邏輯單元(yuán)靈活、集成(chéng)度(dù)高(gāo)、适用(yòng)範圍廣;

  7)FPGA兼容了(le)PLD和(hé)通(tòng)用(yòng)門(mén)阵(zhèn)列的(de)优點(diǎn)，可(kě)实現(xiàn)較大規模的(de)電(diàn)路(lù);

四(sì)、目前(qián)的(de)生(shēng)産商--fpga是(shì)什麼(me)

  1、Altera(開(kāi)發(fà)平台(tái)是(shì)Quartus II，是(shì)可(kě)編程邏輯器件(jiàn)的(de)發(fà)明(míng)者(zhě))

  2、Xilinx(開(kāi)發(fà)平台(tái)是(shì)ISE，是(shì)FPGA的(de)發(fà)明(míng)者(zhě))

  3、Actel(開(kāi)發(fà)平台(tái)是(shì)Libero)

  4、Lattice(開(kāi)發(fà)平台(tái)是(shì) ISPLEVER)

  5、Atmel