现场可编程逻辑阵列( FPGA )是在PAL、GAL等可编程器件的基础上进一步发展而成的。 它是专用集成电路( ASIC )领域中的一种半阶电路，既解决了阶电路不足，又克服了传统可编程器件门数量有限的缺点，FPGA设计并不是简单的芯片研究，主要利用FPGA的模型与ASIC不同，
FGA在通信行业的应用比较广泛。 通过对全球FPGA产品市场及相关供应商的分析，结合目前我国实际情况和国内领先的FPGA产品，可以发现相关技术未来的发展方向，对我国科技水平的全面提高具有十分重要的推动作用。 [2]与传统芯片设计相比，FPGA芯片不仅仅局限于芯片的研究和设计，还可以利用特定的芯片模型对许多领域的产品进行优化设计。 从芯片器件的角度来看，FPGA本身构成了半订单电路中的典型集成电路，其中包括数字管理模块、嵌入式单元、输出单元以及输入单元等。 在此基础上，FPGA芯片需要全面关注综合芯片优化设计，通过改进目前的芯片设计增加了全新的芯片功能，从而简化了整个芯片的结构和提高了性能。 [3]基本结构音频FPGA器件是专用集成电路中的一个半阶电路，是可编程逻辑阵列，有效地解决了现有器件门数量少的问题。 FGA的基本结构包括可编程输入输出单元、可配置逻辑块、数字时钟管理模块、嵌入式块RAM、布线资源、嵌入式专用硬核、底层嵌入式功能单元。 FPGA由于布线资源丰富、可重复编程和集成度高、投资低的特点，在数字电路设计领域得到了广泛的应用。 在FGA的设计流程中，算法设计、代码仿真及设计、制动调整、设计人员以及根据实际需求构建算法架构，采用EDA制作设计方案或HD，通过代码仿真设计方案满足实际要求最后进行板级调试，利用组态电路将相关文件下载到FPGA芯片上，验证实际运行效果的工作原理语音FPGA采用逻辑单元阵列LCA(logiccellarray )
配置逻辑块( clb )、输入/输出模块IOB (输入/输出模块)、内部连接(内部连接)三部分。 现场可编程门阵列( FPGA )是可编程设备，与传统的逻辑电路和门阵列(例如，PAL、GAL和CPLD设备)相比，FPGA具有不同的结构。 FGA采用小型查找表( 161RAM )实现组合逻辑，每个查找表连接一个d触发器的输入端，触发器驱动其他逻辑电路或I/O， 构成能够实现组合逻辑功能和时序逻辑功能两者的基本逻辑单元模块，这些模块之间通过金属布线相互连接，或者连接到I/O模块。 FPGA的逻辑通过将编程数据加载到内部的静态存储器单元中来实现。 存储在存储器单元中的值决定了逻辑单元的逻辑功能性和在各模块之间或模块与I/O之间的耦合方式，这最终决定了FPGA可以实现的功能性。 FPGA允许无限次编程。 [芯片设计语音与其他类型的芯片设计相比，FPGA芯片通常需要设置较高的门槛，以制定严格的基本设计流程。 在具体设计时，应紧密结合FPGA的相关原理图，从而实现大规模的专业芯片设计。 应运用Matlab和c语言的特殊设计算法来实现全方位的顺利转化，确保其符合当前主流芯片设计思路。 在此前提下，选择上述设计思路，通常需要着眼于有规律地集成各个部件及其对应的设计语言，从而保证了具有高可用性和可读性的芯片编程。 使用FPGA可以实现制动器调试、代码仿真等相关设计操作，保证当前的代码编制方法和设计方案满足特定的设计需要。 此外，设计算法应该优先考虑合理性，实现了优化的项目设计效果，优化了芯片执行的实效性。 因此，对设计者来说，首先构建特定的算法模块，完成相关的芯片代码设计。 这是因为预先设计代码有助于保证算法的可靠性，也能显著优化整体芯片设计效果。 在全面完成制动调整和仿真测试的前提下，既要从根本上缩短整体芯片消耗的设计周期，又要着力优化当前的整体硬件结构。 例如，在涉及非标准硬件接口的开发时，通常会使用上述新产品设计模式。 [3] FPGA设计的主要难点在于熟悉硬件系统和内部资源，设计的语言可以实现部件之间的有效协作。提高程序的可读性和利用率。 这对设计师也提出了比较高的要求，需要积累多个项目的经验才能达到相关要求。 [3]算法设计时需要重点考虑合理性，保证项目最终完成的效果，并根据项目实际情况提出问题解决方案。提高FPGA的运行效率。 算法确定后，要合理构建模块，便于后期进行代码设计。 使用代码设计时预先设计的代码提高生产率，可以提高可靠性。 建立测试平台，进行代码仿真测试和类调试，完成整个设计过程。 FGA与ASIC不同，开发周期较短，可以根据设计要求改变硬件结构，在通信协议不成熟的情况下，企业可以快速推出新产品，满足非标准接口开发的需要
优缺点
优点FPGA的优点如下。 [5]如：
)1) FPGA由逻辑单元、RAM、乘法器等硬件资源构成，通过合理组织这些硬件资源，可以实现乘法器、寄存器、地址发生器等硬件电路。 [5]如：
)2) FPGA可以利用框图或Verilog HDL从简单的门电路到FIR或FFT电路进行设计。 [5]如：
3 ) FPGA可以无限地重新编程，加载新的设计方案只需要几百毫秒，通过利用重构可以减少硬件的开销。 [5]如：
4 ) FPGA的工作频率由FPGA芯片和设计确定，可以通过修改设计或交换更快的芯片来满足一些苛刻的要求(当然工作频率也不是无限制的，这是因为存在诸如当前IC过程之类的因素[5]如：
缺点FPGA的缺点如下。 [5]如：
)1) FPGA的所有功能都依赖于硬件，不能进行分支条件跳转等操作。 [5]如：
)2) FPGA只能实现定点运算。 [5]如：
总结： FPGA依赖硬件实现所有功能，速度上可以与专用芯片进行比较，但设计灵活性与通用处理器相比有较大差距。 [5]如：
设计语言和平台语音
可编程逻辑器件是通过EDA技术具体实现电子应用系统既定功能和技术指标的硬件载体，FPGA作为实现该路由的主流器件之一，直接面向用户，灵活性和通用性极大，使用方便[6]如：
硬件描述语言( HDL )是用于设计和描述数字逻辑系统和数字电路的语言，主要使用VHDL、Verilog HDL、System Verilog、System C。 [6]如：
作为一种全方位的硬件描述语言，超高速集成电路硬件描述语言( VHDL )具有广泛的描述能力，与具体硬件电路无关，与设计平台无关，采用严密简洁的代码对特定设备无关的复杂控制逻辑的设计进行描述[6]如：
VDL是用于电路设计的高级语言，与其他硬件描述语言相比，具有语言简洁、灵活、不依赖于器件设计等特点，成为EDA技术通用的硬件描述语言，使设计者更容易掌握EDA技术。 [7]在
Verilog HDL是一种广泛使用的硬件描述语言，可以用于硬件设计过程的建模、集成、仿真等多个阶段。 [7]在
Verilog HDL的优点：与C语言相似，使用方便灵活。 大小写敏感。 有利于写作激励和建模。 坏处：很多错误在编译时找不到。 [7]在
VDL的优点：语法严谨，层次结构清晰。 缺点：熟悉时间长，灵活性不够。 [7]在
Quartus_软件是由Altera公司开发的完整的多平台设计环境，能够满足各种FPGA、CPLD的设计需要，是一个片上可编程系统设计的综合环境。 [8]如：
Vivado设计工具包是FPGA制造商赛灵思公司( Xilinx )于2012年发布的集成设计环境。 它包括高度集成的设计环境和新一代系统到集成电路级工具，它们基于共享、可扩展的数据模型和通用调试环境。 Xilinx Vivado设计工具包包含FIFO IP内核，可轻松应用于设计。 [9]在
业界的APP语音
视频分割系统近年来大型综合控制系统得到了越来越广泛的应用，与之相关的视频分割技术的水平也在逐渐提高提高、该技术采用多画面拼接显示的方式显示一个系统的视频信号，在需要用大屏幕显示的场景中[2]根据[1]或[2]
随着技术水平的进步，视频分割技术逐渐成熟，满足了人们对清晰视频图像的基本需求，FPGA芯片硬件结构比较特殊，利用预编辑的逻辑结构文件调整内部结构，利用受约束的文件进行不同逻辑单元的连接和位置调整在处理视频信号时，FPGA芯片可以充分利用自身的速度和结构优势，实现乒乓球和流水线技术。 在对外连接的过程中，芯片采用数据并行连接方式，扩展图像信息的位宽，利用内部逻辑功能提高图像处理的速度。 通过缓存结构和时钟管理，实现图像处理和其他设备的控制。 在总体设计结构中，FPGA芯片处于核心位置，起着复杂数据插值处理、提取与存储以及总体控制的作用，保证了系统的稳定运行。 而且，视频信息处理与其他数据处理不同，芯片必须具有特殊的逻辑单元和RAM或FIFO单元，以保证提高的足够数据传输速度。 [2]根据[1]或[2]
数据延迟器和存储器设计FPGA具有可编程延迟数字单元，广泛应用于通信系统和各种电子设备。 例如，同步通信系统、时间量化系统等。 主要设计方法有数控延迟线法、存贮法、计数器法等，其中存贮法主要利用FPGA的RAM或FIFO实现。 [2]根据[1]或[2]
利用FPGA读写SD卡相关数据，能够基于具体算法需求较低的FPGA芯片编程，能够根据更实际的变化实现读写操作的连续更新。 在该模式下，只需利用现有芯片就可以实现对SD卡的有效控制，大大降低了系统成本。 [2]根据[1]或[2]
通信行业通常通信行业综合考虑成本和运营等各方面因素，在终端设备数量较多的位置，FPGA的使用量比较大，基站最适合使用FPGA，基站几乎所有的板都需要使用FPGA芯片，而且型号比较高端另外，由于基站的逻辑链路层，物理层的协议部分需要定期更新，也适合采用FPGA技术。 目前，FPGA主要应用于通信行业建设初期和中期，后期逐渐被ASIC所替代。 [2]根据[1]或[2]
其他应用FPGA在安全、工业等领域也有比较广泛的应用，如安全领域的视频编码解码等协议可以在前端数据采集和逻辑控制过程中利用FPGA处理。 工业领域主要采用规模较小的FPGA，满足灵活性的需要。 此外，由于FPGA具有较高的可靠性，在军工和航天领域也得到了比较广泛的应用。 未来随着技术的不断完善，相关技术将完成升级改造，在许多新型行业如大数据等，FPGA将有更广泛的应用前景。 随着5G网络的建设，初期FPGA大量使用，人工智能等新领域也大量使用FPGA。 [2]根据[1]或[2]
什么是FPGA？ FPGA和MCU的区别是什么？
以你每天的晚餐为例，MCU就像一个能力极强的超人，它是一个人经常完成的任务，比如买菜、洗菜、切菜、做饭。 FPGA像很多普通人的聚会一样，买菜由调度员负责，洗菜由洗菜的人负责，切菜由切菜的人负责，做饭由大厨师负责。
结果是你按时享受了一顿丰盛的晚餐，但MCU和FPGA的处理方式确实不同。
1. MCU简介上图为MCU的简化架构，将ROM、RAM、CPU、I/O集成在一个芯片中，针对不同的应用场合进行不同的组合控制。
CPU最明显的特征是“依次执行”，这很符合人脑的想法。 另一方面，总线就像人的脊髓一样，CPU通过总线与外界对话，收集外界信息，发出某种行动指令。
2. FPGA概要上述是lattice的FPGA结构，也可以认为是装满了电子部件的硬件基板。 图中”基板”上的部件有IIC和SPI硬核接口”设备”、NVCM程序存储”设备”、RAM数据存储”设备”、以及最小单元的LUT (查找表)设备
典型的FPGA工程师使用硬件描述语言Verilog或VHDL“编程”FPGA，然后经过制造商提供的FPGA开发工具( Diamond或Radiant )的集成、布局和布线
当工程师将最终生成的bit文件或bin文件下载到FPGA时，一名硬件工程师对放置有FPGA芯片这一“部件”的“基板”进行布线作业。 (即用铜线连接不相关的设备) )。
下载程序后的FPGA，我们不能简单地说是“电路板”。 举例来说，FPGA实现的功能是SPI转换和并行，FPGA可称为“SPI接口转换板”。
当然，FPGA和“基板”完全不同。 FPGA相当于可以重复编程、可以重复布线的基板。
2.1 FPGA的优缺点FPGA的优点：
)1) FPGA由逻辑单元、RAM、乘法器等硬件资源构成，通过合理组织这些硬件资源，可以实现乘法器、寄存器、地址发生器等硬件电路。
)2) FPGA可以利用框图或Verilog HDL从简单的门电路到FIR或FFT电路进行设计。
3 ) FPGA可以无限地重新编程，加载新的设计方案只需要几百毫秒，通过利用重构可以减少硬件的开销。
4 ) FPGA的工作频率由FPGA芯片和设计确定，可以通过修改设计或交换更快的芯片来满足一些苛刻的要求(当然工作频率也不是无限制的，这是因为存在诸如当前IC过程之类的因素
FGA的缺点：
)1) FPGA的所有功能都依赖于硬件，不能进行分支条件跳转等操作。
)2) FPGA只能实现定点运算。
2.2 FPGA制造商简介FPGA行业知名的是Xilinx，其次是Altera。 但是，Altera目前被英特尔收购，上述两家公司的FPGA大部分用于工业、通信行业，而且内部逻辑非常大，成本也很高。
Lattice FPGA主要瞄准低成本、低功耗和高性价比，而IPhone曾使用lattice的ICE40芯片。
