FPGA技术

 数字集成电路的广泛应用为当今社会的信息化做出了巨大贡献。从早期的电子管、晶体管、小中规模集成电路发展到超大规模集成电路(very large scale interg-ration，VLSI，几万门以上)以及许多具有特定功能的专用集成电路，数字集成电路在不断地进行更新换代。随着微电子技术的发展，设计与制造集成电路的任务已不完全由半导体厂商来独立承担。系统设计师们更愿意自己设计专用集成电路(application specific integrated circuit，ASIC)芯片，而且希望ASIC的设计周期尽可能短，最好是在实验室里就能设计出合适的ASIC芯片，并且立即投入实际应用之中，因而出现了现场可编程逻辑器件(field programmable logic array，FPLD)，其中应用最广泛的当属现场可编程门阵列(field programmable gate array，FPGA)和复杂可编程逻辑器件(complex programming logic device，CPLD)。自1985年Xilinx 公司推出第一片FPGA至今，FPGA已经成为当今电子设计应用市场上首选的可编程逻辑器件之一。从航空航天到数字信号处理，再到汽车家电等消费领域，无处不见FPGA的身影。据报道，2010年，FPGA的市场份额达到40亿美元，2012年底至45亿美元，2015年将达到60亿美元。

    FPGA与CPLD都是可编程逻辑器件，它们是在PAL(programmable array logic)、GAL(generic array logic)等逻辑器件的基础之上发展起来的。同以往的PAL、GAL等相比较，FPGA／CPLD的规模比较大，它可以替代几十甚至几千块通用集成电路(intergated circuit，IC)芯片。这样的FPGA／CPLD实际上就是一个子系统部件。这种芯片受到世界范围内电子工程设计人员的广泛关注和普遍欢迎。经过了十几年的发展，许多公司都开发出了多种可编程逻辑器件。比较典型的就是Xilinx公司的FPGA器件系列和Altera公司的CPLD器件系列，它们开发较早，占据了较大的PLD市场。