年代获得突飞猛进的发展，进过近 30 年的发展，到目前已成为实现数字系统的 主流平台之一。 

2。2 现场可编程逻辑阵列（FPGA）芯片的组成

1。可编程输入/输出单位（IOB） 可编程输入/输出单位即输入/输出端口(I/O 单元)，是芯片与外界电路的接

口部分，完成不同电气特性下对输入/输出信号的驱动与匹配要求。 2。 可配置逻辑块（CLB） 论文网

可配置逻辑块是 FPGA 内的基本逻辑单元。由 Xilinx 公司开发的 FPGA 器件 中，可配置逻辑块通常由 4(或 2)个互相连接的 Slice 和附加逻辑构成，用于实 现组合逻辑和时序逻辑。 

3。 数字时钟管理模块(DCM) 数字时钟管理模块是相位和频率可配置的数字锁相环电路,常用于现场可编

程逻辑阵列（FPGA）系统中复杂的 CLK 管理。现在在数字系统设计的硬件平台上， 大多数软件都会提供数字时钟管理模块（DCM）（Xilinx 的所有现场可编程逻辑 阵列（FPGA）都有其相关模块） 

4。 嵌入式块 RAM（BRAM） 几乎全部现场可编程逻辑阵列（FPGA）都拥有内嵌的块 RAM，其大大拓展了

现场可编程逻辑阵列（FPGA）的应用范围和灵活性。块随机存储器即 RAM 可被配 置为单端口 RAM、双端口 RAM、内容地址存储器 （CAM）以及 FIFO 等常用存储结 构。 

5． 丰富的布线资源 

布线资源就是连接 FPGA 中各种门和触发器等的种种拓扑结构和约束条件， 它可以完成连通 FPGA 内部的全部单元，并且其中的信号在连通网上的驱动能力 和传输速度被其 length 和工艺所决定着。现场可编程逻辑阵列（FPGA）的芯片 内部有着丰富的布线资源，根据工艺、length、width 和分布位置的不同而不同， 分别有以下四种不同的布线资源。 

第 1 类：全局布线资源。即有关于芯片里面的全局 CLK 和全局复位/置位的 布线； 

第 2 类：长线资源。即有关布线包含芯片中 Bank 间的高速传输信号和第 2 全局 CLK 信号； 

第 3 类：短线资源。即其提供基本 LE（也叫 LC）之间的逻辑互连和布线； 第 4 类：分布式的布线资源。即用于专有 CLK、复位等 control 信号线。 6． 底层内嵌功能单元 

内嵌功能模块包括： 

1。DLL（Delay Locked Loop）； 

2。PLL（Phase Locked Loop）； 

3。DSP； 

4。CPU 等软处理核（SoftCore）。 

随着内嵌功能的增多，使得单片 FPGA 成为了系统级的设计工具，使其具备 了软硬件联合设计的能力，逐步向 SOC 平台过渡。 

7。 内嵌专用硬核 

相对底层嵌入的软核来说，内嵌专用硬核是指 FPGA 中有着强大的处理各种 东西能力的硬核（Hard Core），等效于一种专门设计的集成电路 ASIC。生产商 在芯片的内部有意的对一些专用的硬核进行集成，这种做法提高了 FPGA 的相关 性能。 

2。3 现场可编程逻辑阵列（FPGA）工作原理

现场可编程门阵列采用了逻辑单元阵列 LCA(Logic Cell Array)的相关概念， 内部包括：

1。可配置逻辑模块 CLB(Configurable Logic Block)

2。输出输入模块 IOB(Input Output Block)

3。内部连线(Interconnect)。文献综述

由于 FPGA 需要被反复烧写，古其能够实现的组合逻辑的基本结构不能像 ASIC 一样通过固定的与非门来完成，而是只能采用一种反复配置的结构，查找 表可以很好地满足这一要求。

根据数字电路的基本知识可知，对于一个 n 输入的逻辑运算，不管通过怎样 运算，最多只能够产生2n 种结果。