时间：2026-03-09 来源：FPGA_UCY 关于我们 0
FPGA的基本原理详细入门
FPGA的基本原理详细入门FPGA的基本原理详细入门一、什么是FPGA?（一）、 什么是PLD？
l PLD 即Programmable Logic Device，称为可编程逻辑器件。按照制造工艺、编程方式、结构、规模的不同可分为PAL、GAL、EPLD、CPLD等不同种类。
l PAL 即 Programmable array logic，是70年代末80年代初由Monolithic Memories Inc。（现为AMD的一部分）首先推出。它是一种熔丝可编程的器件，采用双极性工艺生产，可用来把几片分立的TTL电路集成到一片PAL中。PAL是一次性编程的可编程逻辑器件。
l GAL 即 Generic Array Logic，是一种采用CMOS工艺生产的可编程逻辑器件，在结构上和PAL相似，可用来代替PAL。GAL是一种可重复编程的器件。
l EPLD即可擦除的可编程逻辑器件，包括UV可擦除PLD和电可擦除PLD，EPLD在结构上增加输出宏单元的数目及提供更大的与阵列。
l SPLD即Simple-PLD：它包括PAL、GAL和EPLD。
l CPLD即Complex-PLD：它是在SPLD的基础上发展起来的，是由逻辑阵列块、可编程连线阵列和I/O模块组成。规模一般比SPLD大，结构一般较复杂。
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一、什么是FPGA?
（一）、 什么是PLD？
l PLD 即Programmable Logic Device，称为可编程逻辑器件。按照制造工艺、编程方式、结构、规模的不同可分为PAL、GAL、EPLD、CPLD等不同种类。
l PAL 即 Programmable array logic，是70年代末80年代初由Monolithic Memories Inc。（现为AMD的一部分）首先推出。它是一种熔丝可编程的器件，采用双极性工艺生产，可用来把几片分立的TTL电路集成到一片PAL中。PAL是一次性编程的可编程逻辑器件。
l GAL 即 Generic Array Logic，是一种采用CMOS工艺生产的可编程逻辑器件，在结构上和PAL相似，可用来代替PAL。GAL是一种可重复编程的器件。
l EPLD即可擦除的可编程逻辑器件，包括UV可擦除PLD和电可擦除PLD，EPLD在结构上增加输出宏单元的数目及提供更大的与阵列。
l SPLD即Simple-PLD：它包括PAL、GAL和EPLD。
l CPLD即Complex-PLD：它是在SPLD的基础上发展起来的，是由逻辑阵列块、可编程连线阵列和I/O模块组成。规模一般比SPLD大，结构一般较复杂。
（二）、 什么是FPGA？
FPGA是英语（Field programmable Gate Array）的缩写，即现场可编程门阵。它的结构类似于掩膜可编程门阵（MPGA），由可编程逻辑功能块和可编程I/O模块排成阵列组成，并由可编程的内部连线连接这些逻辑功能块和I/O模块来实现不同的设计。
1、FPGA与MPGA的区别：
MPGA利用集成电路制造过程进行编程来形成金属互连，而FPGA利用可编程的电子开关实现逻辑功能和互连。
2、FPGA与CPLD的区别：
1) 结构不同：FPGA是由可编程的逻辑模块、可编程的分段互连线和I/O模块组成，而CPLD是由逻辑阵列块、可编程连线阵列和I/O模块组成。
2) CPLD延时可预测（Predictable），FPGA的延时与布局布线情况有关。
3) CPLD 组合逻辑多而触发器较少，而FPGA触发器多。
（三）、 FPGA的分类
1、 按可编程逻辑模块大小分：
l 细粒度型（fine-grain）：内部可编程模块较小的FPGA，如Actel公司的FPGA。
l 粗粒度型（coarse-grain）：内部可编程模块较大的FPGA，如Xilinx公司的FPGA。
2、 按可编程逻辑模块结构分：
l 多路开关型FPGA：可编程逻辑模块实现组合逻辑是用多路开关实现的。
l RAM查找表型FPGA：可编程逻辑模块实现组合逻辑是用RAM查找表实现的。
3、 按可编程单元分：
l 基于RAM的FPGA
这种类型的FPGA一般采用RAM查找表实现逻辑功能，而采用RAM单元控制的电子开关作为编程单元，由于FPGA的功能取决于RAM中的内容，所以改变RAM中的内容就可改变FPGA的电路功能，这种类型的FPGA可实现系统内可重复编程（In-system reprogrammability
