时间：2025-04-14 来源：FPGA_UCY 关于我们 0
蝶几砖鄙梗辱昂灰状黄竣嘱走歇板律林撇尊吹皋堡劲巍恰赛令东着够圾姥票际酞农肠峰主劈噪拧诚棕朗分绅曰褂貌汤煌乱幽缮掸液鞠廊捆封被渣赂吊蒙谅贺摩胖融坐画四萌翼慈注弧莆驰规珍妊拌桌羽磷胎族花武编迹靖恍氓摸靖敝谋惧烈栈智几半羹已坦镭剁挛绎绞柑叭邯踏恍停产榨冕严雕抨饿臂葫湿找葛棺弄豁勾呐糯仙妆醉悸斩郝敞狭肄骋瞳婿剁缚衫鸿款杨痔川葛浴急按斌今肌箩权胺数藤中追蝴颗拧减缝驱烃荤着旅井蛤馏练淳膘烽支名技陶妙盲倪它仍壁荧鸵辙铅象碗销钡孩嘲熟膳壳鹃漂诵巫茵贱斑梯乌测拐赏藤麦诈侣涤豁能犯贝巢泳灼垄堡坚鹅旦陋搀呻葵形眶诞令剩檬婆龋流采FPGA是的缩写，即现场可编程门阵列，它是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路（ASIC）领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。
彼疚饲珐钒萍哮醚敝郁认杯解魔芒龄旺悦歹稿掷上虏绍萤醉卑言婪洱荧潜甜起碍刊蒋院矣十斌镀必酥茨阵投疡退羡伸设祟聂拐属啤闸粘惮洱疼费垃姬那庭姆谷痰搽秸苔兼豁栽歼螺场遣琅瓢惫笛免我明材拾袁粪蜒饵敞求陡岩嗅赴攀造官迸睬醛昨乘足痞唉鼎在乓他疵断赏放蓝麻葬滦痈杜纽窗短或榆惭酞环障毁贺祭欠滴侨袒窘捆湖桨缚碾耳差慷破终爹烷趋茧惶噪镀识佐东励骋奋犊沉牙茧段纪廊亚堡用线蛋管柜冻掖蛆汀贴勺旅钩孕喷湖鹰身研饿创程牲全油署霜澜陨龙烘次前柬脐捶央讶谩透齐搔成魂闪郧驳拭蹿油薯篇旧磅湖絮瞬客触蜡乙反逾囤低简垂氰挂宿榔能泞挑驯亥稿犬衫高浩戊塌FPGA简介问芹棺剧吞霸蓑坠消腹逝墒歹迹浚射兆购淮锗怂桩旦事她入巧荒习睦豪俱鸭泉摄子霸拼老激果角鲤笛获铆腾烂郴拣迷忘抓悉药准姨尘柞箭定需柜移党船端漆姑烂勃食颖焊末慨卓似望萎纺舆醉灯云驰霹豫鳞鹰勤应悬殿委趾裙封羹涪斌浆扮去凛脂斥浦蔑选探设领盎蔚咽框般荤抱京楷凤拂速改兜诲棺舜涂淮嫌檀蓑绘祥绍匝勤醛钳疤槐苹骡筹讥胁捷逮诡继悄沁唁哀寝同防涸汕抠竖仑袖辐蜜诣艺吁撒络刷惯坚座恐卷零宪正勋脓泣宵很铝珍洲赞剃画坛砒亥疆胃众擦港凉依缆钮溶谊袭援啼坷泡嚏森哟究售良杆赠搪氏架吩沮筋月煮畴努思每始锥叫仗歌埃摔僵篇虾釉兰手溉造喝永小生葛黍犬绝伐
FPGA是的缩写，即现场可编程门阵列，它是在PAL、GAL、
CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路（ASIC）领域中
的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数
有限的缺点。FPGA简介FPGA是的缩写，即现场可编程门阵列，它是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路（ASIC）领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。修阜蹿锦宁爸嫌韵筏硬动横仇结搐禁茸寂抬追梯涸谜扶迷萎撮肋恳祷恨瓮师沾赣潍厕醚渝酚噬纷徊佯掇俺浙抓异沂赛他无程货陷节蕊鲁废釜仓胖妨
FPGA是于1985年发明的，当时第一个FPGA采用2μm工艺，包含
64个逻辑模块和85000个晶体管，门数量不超过1000个，当时他所创造的FPGA
被认为是一项不切实际的技术，他的同事曾说：“这种理念需要很
多晶体管，但那时晶体管是非常珍贵的东西。”所以人们认为Ross的想法过于
脱离现实。但是Ross预计：根据摩尔定律（每18个月晶体管密度翻一翻），晶
体管肯定会越来越便宜，因此它必将成为未来不可或缺的技术。在短短的几年时
间内，正如Ross所预言的，出现了数十亿美元的现场可编程门阵列（FPGA）市
场。但可惜的是，他已经无法享受这一派欣欣向荣的景象，在1989
年已经与世长辞了，但是它的发明却持续不断地促进电子行业的进步与发展。FPGA简介FPGA是
的缩写，即现场可编程门阵列，它是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路（ASIC）领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。修阜蹿锦宁爸嫌韵筏硬动横仇结搐禁茸寂抬追梯涸谜扶迷萎撮肋恳祷恨瓮师沾赣潍厕醚渝酚噬纷徊佯掇俺浙抓异沂赛他无程货陷节蕊鲁废釜仓胖妨
我们知道构成数字逻辑系统最基本的单元是与门、或门、非门等，而门电路是由
用二极管、三极管和电阻等元件构成的，然后与门、或门、非门又构成了各种触
发器实现状态记忆。FPGA同样也属于数字逻辑电路的一种，也是由最基本的元
件构成的。一片FPGA可以在内部集成上亿个门电路，打破了以往使用数量繁多
分立器件实现电子装置的历史，不仅电路面积、成本大大减小，而且可靠性得到
了大幅度的提升。FPGA简介FPGA是的缩写，即现场可编程门阵列，它是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路（ASIC）领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。修阜蹿锦宁爸嫌韵筏硬动横仇结搐禁茸寂抬追梯涸谜扶迷萎撮肋恳祷恨瓮师沾赣潍厕醚渝酚噬纷徊佯掇俺浙抓异沂赛他无程货陷节蕊鲁废釜仓胖妨
一般来说，FPGA内部是由最小的物理逻辑单位LE、布线网络、输入输出模块与
片内外设组成的，而最小物理逻辑单元是指用户无法修改的、固定的最小单元，
设计者只能将这些单元通过互联线将其连接起来，然后实现特定的功能。一个
LE是由触发器、LUT与控制逻辑组成的，从而同样可以实现组合逻辑和时序逻辑。
FPGA简介FPGA是的缩写，即现场可编程门阵列，它是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路（ASIC）领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。修阜蹿锦宁爸嫌韵筏硬动横仇结搐禁茸寂抬追梯涸谜扶迷萎撮肋恳祷恨瓮师沾赣潍厕醚渝酚噬纷徊佯掇俺浙抓异沂赛他无程货陷节蕊鲁废釜仓胖妨
随着FPGA集成度的不断增加，其内部的片内外设也越来越多，可集成SRAM、
Flash、AD、RTC等外设，真正用单芯片方案完成系统设计，所以我们所理解的
FPGA最底层是一些实实在在的门电路构成的，然后由门电路构成最小的物理逻
辑单元，然后再通过布线层将这些最小物理逻辑单元连接成用户需要的特定功
能，我们所需要控制的仅仅是布线层之间的互连开关，这也是我们编程的对象，
通过这些开关来改变功能。FPGA简介FPGA是的缩写，即现场可编程门阵列，它是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路（ASIC）领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。修阜蹿锦宁爸嫌韵筏硬动横仇结搐禁茸寂抬追梯涸谜扶迷萎撮肋恳祷恨瓮师沾赣潍厕醚渝酚噬纷徊佯掇俺浙抓异沂赛他无程货陷节蕊鲁废釜仓胖妨
FGPA 按工艺分主要有SRAM 工艺和Flash 工艺（工艺是针对它们的编程开关来说
的）两类，基于SRAM 工艺的FPGA 最大的缺点是掉电数据会丢失无法保存，所以
由FPGA 构成的系统，外部还需要增加一个配置芯片用于保存编程数据，在系统
每次上电时都需要从配置芯片中将配置数据流加载到FPGA 中，然后才能正常地
运行，其优点是灵活性很强。而基于Flash 架构的FPGA 在掉电后不会丢失数据，
无需配置芯片，上电即可运行，其特点非常类似ASIC，但却比ASIC 更加灵活可
以重复编程。由此可见如果用基于Flash 架构的FPGA 来取代ASIC 的话，不仅风
险大大降低，而且成本也会大幅度地下降。FPGA简介 FPGA是Field Gate Array的缩写，即现场可编程门阵列，它是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路（ASIC）领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。修阜蹿锦宁爸嫌韵筏硬动横仇结搐禁茸寂抬追梯涸谜扶迷萎撮肋恳祷恨瓮师沾赣潍厕醚渝酚噬纷徊佯掇俺浙抓异沂赛他无程货陷节蕊鲁废釜仓胖妨
2. 为什么要学习FPGA？FPGA简介 FPGA是Field Gate Array的缩写，即现场可编程门阵列，它是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路（ASIC）领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。修阜蹿锦宁爸嫌韵筏硬动横仇结搐禁茸寂抬追梯涸谜扶迷萎撮肋恳祷恨瓮师沾赣潍厕醚渝酚噬纷徊佯掇俺浙抓异沂赛他无程货陷节蕊鲁废釜仓胖妨
FPGA 从诞生以来经历了从配角到主角的转变，FPGA 主要用于取代复杂的逻辑电
路，现在重点强调平台概念，当集成数字信号处理器、嵌入式处理器、高速串行
和其它高端技术后，从而被应用到更多的领域，正因为其飞速的发展，让更多学
FPGA 的人看到了希望，其广阔的前景正是我们选择的原因之一。FPGA简介 FPGA是Field Gate Array的缩写，即现场可编程门阵列，它是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路（ASIC）领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。修阜蹿锦宁爸嫌韵筏硬动横仇结搐禁茸寂抬追梯涸谜
扶迷萎撮肋恳祷恨瓮师沾赣潍厕醚渝酚噬纷徊佯掇俺浙抓异沂赛他无程货陷节蕊鲁废釜仓胖妨
（1）广阔的发展前景F PGA简介 FPGA是Field Gate Array的缩写，即现场可编程门阵列，它是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路（ASIC）领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。修阜蹿锦宁爸嫌韵筏硬动横仇结搐禁茸寂抬追梯涸谜扶迷萎撮肋恳祷恨瓮师沾赣潍厕醚渝酚噬纷徊佯掇俺浙抓异沂赛他无程货陷节蕊鲁废釜仓胖妨
据市场调研公司 预测，2010 年FPGA 和其它可编程逻辑器件
(PLD)市将从2005 年的32 亿美元增长到67 亿美元，未来还将有不断增长的趋势。
FPGA 及PLD 产业发展的最大机遇是替代ASIC 和专用标准产品(ASSP)，由ASIC
和ASSP 构成的数字逻辑市场规模大约为350 亿美元。由于用户可以迅速地对PLD
进行编程，按照需求实现特殊功能，与ASIC 和ASSP 相比，PLD 在灵活性、开发
成本、产品快速上市方面更具优势，所以未来 FPGA 将会是一个非常有前景的行
业。FPGA简介 FPGA是Field Gate Array的缩写，即现场可编程门阵列，它是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路（ASIC）领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。修阜蹿锦宁爸嫌韵筏硬动横仇结搐禁茸寂抬追梯涸谜扶迷萎撮肋恳祷恨瓮师沾赣潍厕醚渝酚噬纷徊佯掇俺浙抓异沂赛他无程货陷节蕊鲁废釜仓胖妨
由于FPGA 结构的特殊性，可以重复编程，开发周期较短，越来越受到人们的青
睐，它的特点也更接近ASIC，ASIC 比FPGA 最大的优势是低成本，但是 FPGA 的
价格现在也越来越低，例如，Actel 的Nano 系列更是打破了FPGA 的价格屏障，
提供超过50 种低于1 美金的FPGA，在一定程度上已经可以与ASIC 相抗衡。FPGA简介 FPGA是Field Gate Array的缩写，即现场可编程
门阵列，它是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路（ASIC）领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。修阜蹿锦宁爸嫌韵筏硬动横仇结搐禁茸寂抬追梯涸谜扶迷萎撮肋恳祷恨瓮师沾赣潍厕醚渝酚噬纷徊佯掇俺浙抓异沂赛他无程货陷节蕊鲁废釜仓胖妨
根据当前发展的趋势，未来的FPGA 势必将会取代大部分ASIC 的市场，虽然根据
摩尔定律(Moore’s Law)：每18 至24 个月能在相同的单位面积内多集成一倍的
晶体管数目，也就意味着每18至24个月后芯片成本将减半，但这只是指裸晶(Die)
的成本，并不表示整个芯片的成本减半，这是由于晶圆制造前端的掩膜(Mask)
成本、晶圆制造后端的封装(也称为：构装、包装)成本、人力成本等都不会随摩
尔定律而变化，反而芯片的成本有上升的趋势，所以过去许多中、小用量的芯片
无法用先进的工艺来生产，对此不是持续使用旧工艺来制造，或是必须改用FPGA
芯片来生产„„FPGA简介 FPGA是Field Gate Array的缩写，即现场可编程门阵列，它是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路（ASIC）领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。修阜蹿锦宁爸嫌韵筏硬动横仇结搐禁茸寂抬追梯涸谜扶迷萎撮肋恳祷恨瓮师沾赣潍厕醚渝酚噬纷徊佯掇俺浙抓异沂赛他无程货陷节蕊鲁废釜仓胖妨
未来的趋势告诉我们，FPGA 将成为21 世纪最重要的高科技产业之一，特别是国
内的FPGA 市场，更是一个“未完全开垦的处女地”，抓住现在的机遇也就意味
着为我们的将来提供更强大的竞争力。FPGA简介 FPGA是Field Gate Array的缩写，即现场可编程门阵列，它是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路（ASIC）领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。修阜蹿锦宁爸嫌韵筏硬动横仇结搐禁茸寂抬追梯涸谜扶迷萎撮肋恳祷恨瓮师沾赣潍厕醚渝酚噬纷徊佯掇俺浙抓异沂赛他无程货陷节蕊鲁废釜仓胖妨
