電子發燒友網核心提示：對初級FPGA工程師而言，必須掌握FPGA相關基礎知識、精通硬件描述語言、熟練數字電路設計、加強工程項目的實踐。應廣大初級FPGA工程師/FPGA愛好者之需，電子發燒友網策劃整合并隆重推出《FPGA核心基礎知識詳解》系列技術文章，以后會陸續推出其他章節，敬請廣大工程師朋友繼續關注和留意。

　　一、FPGA基礎知識

　　1. 什么是 FPGA？

　　現場可編程門陣列 （FPGA） 是由通過可編程互連連接的可配置邏輯塊 （CLB） 矩陣構成的可編程半導體器件。相對于專為特定設計定制構建的專用集成電路 （ASIC） 而言，FPGA 能通過編程來滿足應用和功能要求。

　　雖然市面上也有一次性可編程 （OTP） FPGA，但絕大多數是基于 SRAM 的類型，可隨著設計的演化進行重編程。

　　請參考下面的內容來具體了解方框圖中的各個突出顯示區域。

　　
圖1.1 FPGA單元結構

　　（1）IOB 細節

　　目前的 FPGA 可支持許多種 I/O 標準，因而為您的系統提供了理想的接口橋接。FPGA 內的 I/O 按 bank 分組 （見下圖） ，每個 bank 能獨立支持不同的 I/O 標準。 目前最先進的 FPGA 提供了十多個 I/O bank，能夠提供靈活的 I/O 支持。

　　
圖1.2 FPGA內的 I/O 按bank分組圖示

　　（2）CLB 細節

　　可配置邏輯塊是 FPGA 的基本邏輯單元。實際數量和特性會依器件的不同而改變，但是每個 CLB 都包含一個由 4 或 6 個輸入、一些選擇電路（多路復用器等）和觸發器組成的可配置開關矩陣。開關矩陣具有高度的靈活性，經配置可以處理組合型邏輯、移位寄存器或 RAM。

　　
圖1.3高層次的 CLB 簡介

　　（3）DCM 細節

　　業界大多數 FPGA 均提供數字時鐘管理（Xilinx 所有 FPGA 均具有此特性），幾乎消除了過去設計者在將全局信號設計到 FPGA 中時不得不面對的歪斜及其它問題。