FPGA是一種集成電路，包含許多（64至10，000多個(gè)）相同的邏輯單元，可以將它們視為標(biāo)準(zhǔn)組件。每個(gè)邏輯單元可以獨(dú)立承擔(dān)一組有限的個(gè)性中的任何一個(gè)。單個(gè)單元通過(guò)電線矩陣互連和可編程開關(guān)。通過(guò)為每個(gè)單元指定簡(jiǎn)單的邏輯功能并有選擇地閉合互連矩陣中的開關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)用戶的設(shè)計(jì)，通過(guò)將這些基本模塊組合以創(chuàng)建所需的電路來(lái)創(chuàng)建復(fù)雜的設(shè)計(jì)現(xiàn)場(chǎng)可編程意味著FPGA的功能由用戶的程序定義取決于設(shè)備的具體情況，該程序會(huì)在電路板組裝過(guò)程中永久或半永久性地“刻錄”，或在每次開機(jī)時(shí)從外部存儲(chǔ)器加載。

　　FPGA具有三個(gè)主要的可配置元素：可配置邏輯塊（CLB），輸入/輸出塊和互連。CLB提供用于構(gòu)建用戶邏輯的功能元素。IOB提供封裝引腳和內(nèi)部信號(hào)線之間的接口?？删幊袒ミB資源提供路由路徑，以將CLB和IOB的輸入和輸出連接到適當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)?，F(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列（FPGA）提供了定制CMOS VLSI的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)避免了傳統(tǒng)掩膜門陣列的初始成本，時(shí)間延遲和固有風(fēng)險(xiǎn)。通過(guò)將配置數(shù)據(jù)加載到內(nèi)部存儲(chǔ)單元中來(lái)定制FPGA。復(fù)雜可編程邏輯器件（CPLD）和現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列（FPGA）成為每個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵部分。有許多具有不同架構(gòu)/過(guò)程的不同F(xiàn)PGA。

　　目前，在市場(chǎng)上可以買到的FPGA主要有四類：對(duì)稱陣列，基于行，分層PLD和門海。在所有這些FPGA中，互連及其編程方式都不同。當(dāng)前有四種技術(shù)正在使用中。它們是：靜態(tài)RAM單元，反熔絲，EPROM晶體管和EEPROM晶體管。取決于應(yīng)用，一種FPGA技術(shù)可能具有該應(yīng)用所需的功能。對(duì)稱陣列，基于行，分層PLD和門禁系統(tǒng)。在所有這些FPGA中，互連及其編程方式都不同。

　　當(dāng)前有四種技術(shù)正在使用中。它們是：靜態(tài)RAM單元，反熔絲，EPROM晶體管和EEPROM晶體管。取決于應(yīng)用，一種FPGA技術(shù)可能具有該應(yīng)用所需的功能。對(duì)稱陣列，基于行，分層PLD和門禁系統(tǒng)。在所有這些FPGA中，互連及其編程方式都不同。當(dāng)前有四種技術(shù)正在使用中。它們是：靜態(tài)RAM單元，反熔絲，EPROM晶體管和EEPROM晶體管。取決于應(yīng)用，一種FPGA技術(shù)可能具有該應(yīng)用所需的功能。

　　靜態(tài)RAM技術(shù)：在靜態(tài)RAM中，F(xiàn)PGA可編程連接是使用通過(guò)晶體管，傳輸門或SRAM單元控制的多路復(fù)用器進(jìn)行的。該技術(shù)允許快速在線重新配置。主要缺點(diǎn)是RAM技術(shù)所需的芯片尺寸以及需要從某個(gè)外部源（通常是外部非易失性存儲(chǔ)芯片）將芯片配置加載到芯片上。FPGA可以從外部串行或字節(jié)并行PROM（主模式）中主動(dòng)讀取其配置數(shù)據(jù)，也可以將配置數(shù)據(jù)寫入FPGA（從模式和外設(shè)模式）。FPGA可以被編程無(wú)數(shù)次。

　　防熔絲技術(shù)：防熔絲處于高阻抗?fàn)顟B(tài)。并可以設(shè)置為低阻抗或“熔融”狀態(tài)。該技術(shù)可用于編寫比RAM技術(shù)便宜的設(shè)備。

　　EPROM技術(shù)：此方法與EPROM存儲(chǔ)器中使用的方法相同。無(wú)需外部配置存儲(chǔ)即可存儲(chǔ)編程?；贓PROM的可編程芯片無(wú)法在網(wǎng)上進(jìn)行重新編程，需要通過(guò)UV擦除進(jìn)行清除。

　　EEPROM技術(shù)：此方法與EEPROM存儲(chǔ)器中使用的方法相同。無(wú)需外部配置存儲(chǔ)即可存儲(chǔ)編程?；贓EPROM的可編程芯片可以電擦除，但通常無(wú)法在線進(jìn)行重新編程。

　　通信，計(jì)算和消費(fèi)電子行業(yè)中的許多新興應(yīng)用都要求在系統(tǒng)制造后保持其功能靈活。為了應(yīng)對(duì)不斷變化的用戶需求，系統(tǒng)功能的改進(jìn)，不斷變化的協(xié)議和數(shù)據(jù)編碼標(biāo)準(zhǔn)，支持各種不同用戶應(yīng)用程序的需求等，需要這種靈活性。

　　FPGA具有大量此類單元，可用作復(fù)雜數(shù)字電路中的構(gòu)建塊。自定義硬件從未如此輕松地開發(fā)。像微處理器一樣，基于RAM的FPGA可以在幾分之一秒內(nèi)在電路中進(jìn)行無(wú)限地重新編程。甚至可以針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)修訂，并且可以輕松快捷地實(shí)現(xiàn)。利用重新配置還可以減少硬件。盡管可重配置FPGA技術(shù)已經(jīng)在商業(yè)上使用了十多年，但是能夠支持可重配置系統(tǒng)設(shè)計(jì)的可用工具的數(shù)量仍然非常有限。許多這樣的現(xiàn)有工具都基于常規(guī)的靜態(tài)FPGA設(shè)計(jì)流程，并且需要專家技能和即興創(chuàng)作才能產(chǎn)生可??工作的可重配置系統(tǒng)。從理論上講，F(xiàn)PGA結(jié)合了專用的，針對(duì)應(yīng)用進(jìn)行了優(yōu)化的硬件的速度以及可以靈活地更改芯片資源分配的能力，因此同一系統(tǒng)可以運(yùn)行針對(duì)每個(gè)應(yīng)用進(jìn)行了優(yōu)化的許多應(yīng)用。

　　但是從歷史上看，F(xiàn)PGA一直很難編程，以至于很難利用這些優(yōu)勢(shì)。能夠支持可重配置系統(tǒng)設(shè)計(jì)的可用工具數(shù)量仍然非常有限。許多這樣的現(xiàn)有工具都基于常規(guī)的靜態(tài)FPGA設(shè)計(jì)流程，并且需要專家技能和即興創(chuàng)作才能產(chǎn)生可??工作的可重配置系統(tǒng)。從理論上講，F(xiàn)PGA結(jié)合了專用的，針對(duì)應(yīng)用進(jìn)行了優(yōu)化的硬件的速度以及可以靈活地更改芯片資源分配的能力，因此同一系統(tǒng)可以運(yùn)行針對(duì)每個(gè)應(yīng)用進(jìn)行了優(yōu)化的許多應(yīng)用。但是從歷史上看，F(xiàn)PGA一直很難編程，以至于很難利用這些優(yōu)勢(shì)。能夠支持可重配置系統(tǒng)設(shè)計(jì)的可用工具數(shù)量仍然非常有限。許多這樣的現(xiàn)有工具都基于常規(guī)的靜態(tài)FPGA設(shè)計(jì)流程，并且需要專家技能和即興創(chuàng)作才能產(chǎn)生可??工作的可重配置系統(tǒng)。

　　從理論上講，F(xiàn)PGA結(jié)合了專用的，針對(duì)應(yīng)用進(jìn)行了優(yōu)化的硬件的速度以及可以靈活地更改芯片資源分配的能力，因此同一系統(tǒng)可以運(yùn)行針對(duì)每個(gè)應(yīng)用進(jìn)行了優(yōu)化的許多應(yīng)用。但是從歷史上看，F(xiàn)PGA一直很難編程，以至于很難利用這些優(yōu)勢(shì)。應(yīng)用程序優(yōu)化的硬件具有靈活更改芯片資源分配的能力，因此同一系統(tǒng)可以運(yùn)行許多針對(duì)每個(gè)應(yīng)用程序優(yōu)化的應(yīng)用程序。但是從歷史上看，F(xiàn)PGA一直很難編程，以至于很難利用這些優(yōu)勢(shì)。應(yīng)用程序優(yōu)化的硬件具有靈活更改芯片資源分配的能力，因此同一系統(tǒng)可以運(yùn)行許多針對(duì)每個(gè)應(yīng)用程序優(yōu)化的應(yīng)用程序。但是從歷史上看，F(xiàn)PGA一直很難編程，以至于很難利用這些優(yōu)勢(shì)。

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