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什么是FPGA？
FPGA(Field Programmable Gate Array)即現場可編程門陣列，它是在PAL、GAL、EPLD等可編程器件的基礎上進一步發展的產物。它是作為集成電路(ASIC)領域中的一種半定制電路而出現的，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有限的缺點。FPGA的使用非常靈活，同一片FPGA通過不同的編程數據可以產生不同的電路功能。FPGA在通信、數據處理、網絡、儀器|儀表、工業控制、軍事和航空航天等眾多領域得到了廣泛應用。隨著功耗和成本的進一步降低，FPGA還將進入更多的應用領域。
如何實現快速的時序收斂、降低功耗和成本、優化時鐘管理并降低FPGA與PCB并行設計的復雜性等問題，一直是采用FPGA的系統設計工程師需要考慮的關鍵問題。如今，隨著FPGA向更高密度、更大容量、更低功耗和集成更多IP的方向發展，系統設計工程師在從這些優異性能獲益的同時，不得不面對由于FPGA的性能和能力水平而帶來的新的設計挑戰。
例如，FPGA廠商Xilinxzui近推出的Virtex-5系列采用65nm工藝，可提供高達33萬個邏輯單元、1,200個I/O和大量硬IP塊。超大容量和密度使復雜的布線變得更加不可預測，由此帶來更嚴重的時序收斂問題。此外，針對不同應用而集成的更多數量的邏輯功能、DSP、嵌入式處理和接口模塊，也讓時鐘管理和電壓分配問題變得更加困難。
幸運地是，FPGA廠商、EDA五金|工具供應商正在通力合作解決65nm FPGA*的設計挑戰。不久以前，Synplicity與Xilinx宣布成立超大容量時序收斂聯合工作小組，旨在zui大程度幫助地系統設計工程師以更快、更的方式應用65nm FPGA器件。設計軟件供應商Magma推出的綜合工具Blast FPGA能幫助建立優化的布局，加快時序的收斂。
FPGA采用了邏輯單元陣列LCA（Logic Cell Array）這樣一個新概念，內部包括可配置邏輯模塊CLB（Configurable Logic Block）、輸出輸入模塊IOB（Input Output Block）和內部連線（Interconnect）三個部分。FPGA的基本特點主要有：
1）采用FPGA設計ASIC電路，用戶不需要投片生產，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內部有豐富的觸發器和I／O引腳。
4）FPGA是ASIC電路中設計周期zui短、開發費用zui低、風險zui小的器件之一。
5) FPGA采用高速CHMOS工藝，功耗低，可以與CMOS、TTL電平兼容。
可以說，FPGA芯片是小批量系統提高系統集成度、可靠性的*選擇之一。
目前FPGA的品種很多，有XILINX公司的Virtex系列、TI公司的TPC系列、ALTERA公司的Stratix系列等。
FPGA是由存放在片內RAM中的程序來設置其工作狀態的，因此，工作時需要對片內的RAM進行編程。用戶可以根據不同的配置模式，采用不同的編程方式。
加電時，FPGA芯片將EPROM中數據讀入片內編程RAM中，配置完成后，FPGA進入工作狀態。掉電后，FPGA恢復成白片，內部邏輯關系消失，因此，FPGA能夠反復使用。FPGA的編程無須的FPGA編程器，只須用通用的EPROM、PROM編程器即可。當需要修改FPGA功能時，只需換一片EPROM即可。這樣，同一片FPGA，不同的編程數據，可以產生不同的電路功能。因此，FPGA的使用非常靈活。
FPGA有多種配置模式：并行主模式為一片FPGA加一片EPROM的方式；主從模式可以支持一片PROM編程多片FPGA；串行模式可以采用串行PROM編程FPGA；外設模式可以將FPGA作為微處理器的外設，由微處理器對其編程。
zui近FPGA的配置方式已經多元化！