FPGA（Field－Programmable Gate Array）， 即現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列，它是在PAL、GAL、CPLD等可編程器件的基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展的產(chǎn)物。它是作為專用集成電路(ASIC)領(lǐng)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(diǎn)

一、FPGA工作原理

FPGA采用了邏輯單元陣列LCA(Logic Cell Array)這樣一個(gè)概念，內(nèi)部包括?可配置邏輯模塊CLB(Configurable Logic Block)、輸出輸入模塊IOB(Input Output Block)和內(nèi)部連線(Interconnect)三個(gè)部分。 現(xiàn)場(chǎng)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(shí)現(xiàn)組合邏輯，每個(gè)查找表連接到一個(gè)D觸發(fā)器的輸入端，觸發(fā)器再來驅(qū)動(dòng)其他邏輯電路或驅(qū)動(dòng)I/O，由此構(gòu)成了既可實(shí)現(xiàn)組合邏輯功能又可實(shí)現(xiàn)時(shí)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(chǔ)單元加載編程數(shù)據(jù)來實(shí)現(xiàn)的，存儲(chǔ)在存儲(chǔ)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(shí)現(xiàn)的功能，F(xiàn)PGA允許無限次的編程。

二、FPGA基本特點(diǎn)：

1) 采用FPGA設(shè)計(jì)ASIC電路(專用集成電路)，用戶不需要投片生產(chǎn)，就能得到合用的芯片。

2) FPGA可做其它全定制或半定制ASIC電路的中試樣片。

3) FPGA內(nèi)部有豐富的觸發(fā)器和I/O引腳。

4) FPGA是ASIC電路中設(shè)計(jì)周期最短、開發(fā)費(fèi)用最低、風(fēng)險(xiǎn)最小的器件之一。

5)?FPGA采用高速CMOS工藝，功耗低，可以與CMOS、TTL電平兼容。

三、主要FPGA生產(chǎn)廠商

1) Xilinx?開發(fā)平臺(tái)是ISE、Vivado

2) Altera 開發(fā)平臺(tái)是Quartus II

3) Actel 開發(fā)平臺(tái)是Libero

4) Lattice

5) Atmel

四、FPGA基礎(chǔ)——編程語言 and 開發(fā)工具

1）、熟練掌握硬件編程語言-verilog（推薦）

2）、熟練使用FPGA的常用開發(fā)工具

3）、學(xué)會(huì)上網(wǎng)查資料

4）、多逛論壇，與他人交流

五、推薦FPGA學(xué)習(xí)論壇

明德?lián)PFPGA論壇（http://www.fpgabbs.cn/）

六、國內(nèi)FPGA課程專業(yè)培訓(xùn)機(jī)構(gòu):明德?lián)P科教http://www.mdy-edu.com/

七、FPGA的應(yīng)用領(lǐng)域

當(dāng)前FPGA的最火的應(yīng)用是FPGA云服務(wù)器，人工智能，云計(jì)算，航空航天，數(shù)字信號(hào)處理，圖像處理，AI，機(jī)器學(xué)習(xí)，通信（3G、4G、5G）等。

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