FPGA（Field Programmable Gate Array）是在PAL、GAL等可編程器件的基礎上進一步發(fā)展的產(chǎn)物。它是作為專用集成電路（ASIC）領域中的一種半定制電路而出現(xiàn)的，既解決了定制電路的不足，又克服了原有可編程器件門電路數(shù)有限的缺點。

　　FPGA設計不是簡單的芯片研究，主要是利用 FPGA 的模式進行其他行業(yè)產(chǎn)品的設計。 與 ASIC 不同，F(xiàn)PGA在通信行業(yè)的應用比較廣泛。通過對全球FPGA產(chǎn)品市場以及相關供應商的分析，結(jié)合當前我國的實際情況以及國內(nèi)領先的FPGA產(chǎn)品可以發(fā)現(xiàn)相關技術在未來的發(fā)展方向，對我國科技水平的全面提高具有非常重要的推動作用。

　　與傳統(tǒng)模式的芯片設計進行對比，F(xiàn)PGA 芯片并非單純局限于研究以及設計芯片，而是針對較多領域產(chǎn)品都能借助特定芯片模型予以優(yōu)化設計。從芯片器件的角度講，F(xiàn)PGA 本身構(gòu)成 了半定制電路中的典型集成電路，其中含有數(shù)字管理模塊、內(nèi)嵌式單元、輸出單元以及輸入單元等。在此基礎上，關于FPGA芯片有必要全面著眼于綜合性的芯片優(yōu)化設計，通過改進當前的芯片設計來增設全新的芯片功能，據(jù)此實現(xiàn)了芯片整體構(gòu)造的簡化與性能提升。

　　FPGA 器件屬于專用集成電路中的一種半定制電路，是可編程的邏輯列陣，能夠有效的解決原有的器件門電路數(shù)較少的問題。FPGA 的基本結(jié)構(gòu)包括可編程輸入輸出單元，可配置邏輯塊，數(shù)字時鐘管理模塊，嵌入式塊RAM，布線資源，內(nèi)嵌專用硬核，底層內(nèi)嵌功能單元。由于FPGA具有布線資源豐富，可重復編程和集成度高，投資較低的特點，在數(shù)字電路設計領域得到了廣泛的應用。FPGA的設計流程包括算法設計、代碼仿真以及設計、板機調(diào)試，設計者以及實際需求建立算法架構(gòu)，利用EDA建立設計方案或HD編寫設計代碼，通過代碼仿真保證設計方案符合實際要求，最后進行板級調(diào)試，利用配置電路將相關文件下載至FPGA芯片中，驗證實際運行效果。

　　FPGA采用了邏輯單元陣列LCA（Logic Cell Array）這樣一個概念，內(nèi)部包括可配置邏輯模塊CLB（Configurable Logic Block）、輸入輸出模塊IOB（Input Output Block）和內(nèi)部連線（Interconnect）三個部分。 現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）是可編程器件，與傳統(tǒng)邏輯電路和門陣列（如PAL，GAL及CPLD器件）相比，F(xiàn)PGA具有不同的結(jié)構(gòu)。FPGA利用小型查找表（16×1RAM）來實現(xiàn)組合邏輯，每個查找表連接到一個D觸發(fā)器的輸入端，觸發(fā)器再來驅(qū)動其他邏輯電路或驅(qū)動I/O，由此構(gòu)成了既可實現(xiàn)組合邏輯功能又可實現(xiàn)時序邏輯功能的基本邏輯單元模塊，這些模塊間利用金屬連線互相連接或連接到I/O模塊。FPGA的邏輯是通過向內(nèi)部靜態(tài)存儲單元加載編程數(shù)據(jù)來實現(xiàn)的，存儲在存儲器單元中的值決定了邏輯單元的邏輯功能以及各模塊之間或模塊與I/O間的聯(lián)接方式，并最終決定了FPGA所能實現(xiàn)的功能，F(xiàn)PGA允許無限次的編程。