FPGA的结构与组成
FPGA芯片结构工作原理与软核硬核固核详解
FPGA芯片结构工作原理与软核硬核固核详解FPGA（Field-Programmable Gate Array）是一种可编程逻辑器件，它以其灵活性和可配置性在数字电路设计中广泛应用。
FPGA的结构和工作原理涉及到软核、硬核和固核等概念，下面将对这些内容进行详解。
首先，我们来看FPGA的结构。
FPGA通常包含三个主要的部分：可编程逻辑单元（PLU）、可编程的开关矩阵（Switch Matrix）和输入/输出资源（IOs）。
PLU是FPGA的核心部分，它由可编程的逻辑单元（Look-Up Tables，LUTs）和触发器（Flip-Flops）组成。
LUTs可以通过编程来实现特定逻辑功能，而Flip-Flops用于存储状态信息。
Switch Matrix 用于连接PLU中的逻辑单元，实现不同逻辑单元之间的信号传输。
IOs用于与外部设备进行数据输入和输出。
FPGA的工作原理基于可编程逻辑单元和开关矩阵的组合。
开发者可以使用硬件描述语言（如VHDL或Verilog）编写逻辑电路的描述，并通过设计软件将其映射到FPGA上。
软件工具会将逻辑电路的描述翻译成FPGA的配置位流（Configuration Bitstream），然后通过JTAG或其他方式将配置位流加载到FPGA中。
一旦配置完成，FPGA开始执行逻辑电路的功能，通过开关矩阵和PLU来实现信号的传输和处理。
通过重新编程可以改变FPGA中的逻辑电路功能，实现动态的功能更新。
接下来，我们来介绍软核、硬核和固核的概念。
软核（soft core）是指在FPGA芯片上实现的软件模拟的处理器。
软核是通过编程实现的，不同的开发者可以根据自己的需求来编写软核的代码。
软核具有灵活性，可以根据应用的要求进行修改和定制，但其性能通常低于硬核。
硬核（hard core）是指在FPGA芯片设计过程中由厂商提供的硬件IP核。
硬核是由硬件描述语言编写的，具有高性能和低功耗的特点。
FPGA的基本结构
FPGA的基本结构FPGA（Field-Programmable Gate Array）是一种可重构的数字集成电路器件，具有灵活、快速、高度可定制等特点。
它由可编程逻辑单元（PLU）、可编程互联网络（PIM）、I/O引脚和配置存储器等组成。
以下是FPGA的基本结构。
1.可编程逻辑单元（PLU）：可编程逻辑单元是FPGA的主要组成部分，也称为查找表（Look-Up Table，LUT）。
它通常由多个输入和一个输出组成，输出的逻辑函数可以通过编程进行任意设置。
例如，一个4输入的可编程逻辑单元可以实现任意的逻辑函数，并将其输出与其他逻辑单元的输入相连。
2.可编程互联网络（PIM）：可编程互联网络是FPGA中负责连接可编程逻辑单元和I/O引脚的部分，它可以进行灵活的布线和连接。
在FPGA中，PIM通过配置来确定连接关系，并将逻辑单元之间的输入和输出进行合适的互联。
3.I/O引脚：FPGA具有大量的输入/输出引脚，用于与外部电路进行通信。
这些引脚可以用于接收输入信号，输出结果，或与其他表面组件进行通信，如存储器或处理器等。
4.配置存储器：配置存储器是FPGA的重要组成部分，用于存储逻辑单元和互联网络的配置信息。
当FPGA被开机或重新编程时，配置存储器将加载预先存储的配置信息，配置FPGA的逻辑和互连网络。
配置存储器可以是SRAM（静态随机存取存储器），也可以是EPROM（可擦写可编程只读存储器）或Flash存储器。
5.时钟：FPGA通常具有一个或多个时钟输入引脚，用于同步FPGA内部的操作。
时钟可以驱动FPGA中的时序电路，如触发器、计数器等。
6.DSP片：大型FPGA通常还包含一些专门用于数字信号处理（DSP）的硬件模块，如乘法器、累加器和滤波器等。
这些DSP模块提供了高效的信号处理功能，可以加速一些特定的应用，如图像处理和音频处理等。
FPGA的工作原理如下：首先，使用设计工具（如Verilog或VHDL）编写FPGA所需的逻辑功能，并进行逻辑综合和布局。
FPGA结构与原理
FPGA结构与原理FPGA（现场可编程门阵列）是一种可以通过编程配置的硬件设备，可以实现数字逻辑电路的功能。
它使用大量的逻辑门、寄存器和可编程的连线资源，可以实现各种复杂的数字逻辑电路，如处理器、通信接口、图像处理等。
本文将介绍FPGA的结构与原理。
一、FPGA的结构FPGA的主要结构由三个部分组成：逻辑单元（Logic Element，LE）、可编程内部连接资源和输入/输出资源。
1. 逻辑单元（Logic Element，LE）逻辑单元是FPGA的基本计算单元，用于实现数字逻辑功能。
每个逻辑单元由一个或多个可编程逻辑元素（PLE）组成，PLE包括逻辑门（如与门、或门、非门等）、选择器和触发器（如D触发器或JK触发器）。
逻辑单元中的PLE经过编程配置后，可以实现各种逻辑功能，如布尔运算、复杂的控制逻辑等。
2.可编程内部连接资源可编程内部连接资源是FPGA中用于连接逻辑单元的资源，通过编程配置可以将逻辑单元连接起来。
它通常由多层的可编程互连网络构成，可以通过编程来控制信号的传输路径。
内部连接资源可以实现各种逻辑电路的连接，如寄存器、加法器、乘法器、存储器等。
3.输入/输出资源输入/输出资源用于与FPGA外部环境进行通信，包括输入和输出引脚以及输入/输出接口电路。
FPGA可以通过输入引脚接收外部数据，并将输出数据通过输出引脚发送到外部环境。
输入/输出引脚可以通过编程配置来控制数据的传输方向和数据的格式。
二、FPGA的原理FPGA的工作原理可以概括为编程配置、逻辑运算和时序控制。
1.编程配置FPGA的编程配置是将逻辑单元和可编程内部连接资源设置为特定的状态，使其能够实现特定的逻辑功能。
编程配置通常使用设计工具通过硬件描述语言（HDL）或图形化界面进行。
编程配置可以通过厂商提供的评估板、开发工具或JTAG接口等进行。
2.逻辑运算FPGA的逻辑运算是通过逻辑单元实现的。
逻辑单元可以根据编程配置的逻辑功能来执行相应的逻辑运算。
fpga基本组成结构
fpga基本组成结构FPGA基本组成结构FPGA（Field-Programmable Gate Array）是一种灵活可编程的集成电路，具有可重构的特性。
它由一系列可编程逻辑单元（PLU）、可编程连接资源（PCR）和配置存储器（Configuration Memory）等组成。
本文将详细介绍FPGA的基本组成结构。
一、可编程逻辑单元（PLU）可编程逻辑单元是FPGA的基本组成部分，也是实现FPGA可编程性的关键。
它由逻辑门、触发器、多路选择器等基本逻辑元件组成，并通过可编程的连接资源进行互连。
PLU可以根据用户的需求进行任意逻辑功能的实现和修改，从而实现不同的电路功能。
二、可编程连接资源（PCR）可编程连接资源是FPGA的重要组成部分，它用于实现逻辑单元之间的互连。
PCR通常包括一系列可编程的开关和互连线，可以根据用户的配置将逻辑单元进行连接。
通过可编程连接资源，用户可以根据需要自由地连接逻辑单元，实现不同的电路功能。
三、配置存储器（Configuration Memory）配置存储器是FPGA的另一个重要组成部分，用于存储FPGA的配置信息。
配置存储器中保存了每个逻辑单元的配置位信息，以及逻辑单元之间的连接关系。
在FPGA启动时，配置存储器中的配置信息将被加载到PLU和PCR中，从而实现用户所需的电路功能。
FPGA的基本组成结构可以通过以下步骤进行工作：1. 设计电路功能：用户根据需求设计所需的电路功能，可以使用硬件描述语言（HDL）或图形化的设计工具进行设计。
2. 编译与综合：将用户设计的电路功能进行编译与综合，生成逻辑电路网表。
3. 配置生成：根据逻辑电路网表生成FPGA的配置文件，包括逻辑单元的配置位信息和互连关系。
4. 配置加载：将配置文件加载到FPGA的配置存储器中，配置存储器将配置信息加载到PLU和PCR中。
5. 电路功能实现：FPGA根据配置信息将逻辑单元进行互连，实现用户设计的电路功能。
FPGA原理及芯片结构介绍
FPGA原理及芯片结构介绍FPGA (Field-Programmable Gate Array)是一种可编程逻辑芯片，其原理和芯片结构是现代电子设备中非常重要的一部分。
本文将介绍FPGA的原理和芯片结构。
FPGA的原理是基于集成电路技术，它利用可编程逻辑单元和可编程互连资源来实现任意逻辑功能的构建。
FPGA的核心是一个有大量逻辑单元的矩阵，每个逻辑单元可以执行各种逻辑操作。
这些逻辑单元通过互连资源连接在一起，以实现特定的功能。
与固定逻辑电路不同，FPGA的逻辑单元和互连资源可以根据需要进行编程，从而实现不同的设计。
FPGA的芯片结构主要由三个部分组成：可编程逻辑单元阵列（CLB）和可编程交换网络（switching network），以及输入/输出资源（IOB）。
可编程逻辑单元阵列（CLB）是FPGA的主要组成部分。
它由一系列的逻辑门和触发器组成，可以实现各种逻辑操作。
逻辑门用于实现布尔逻辑功能，如与、或、非等。
触发器用来存储数据，通常用于时序电路的设计。
CLB中的逻辑单元可以根据需要进行编程，以实现特定的功能。
可编程交换网络是FPGA中的重要部分，用于连接逻辑单元和输入/输出资源。
它由一系列的可编程开关和连接线组成，可以根据需要进行编程，以实现逻辑信号的传输。
交换网络通常采用分层结构，每一层都有一组开关和连接线，可以实现不同层之间的通信。
输入/输出资源（IOB）是FPGA与外部设备进行数据交换的接口。
它通常包括输入引脚、输出引脚和时钟引脚等。
输入引脚用于接收外部电路传输的数据，输出引脚用于向外部电路传输数据，时钟引脚用于同步数据传输。
IOB还可以包括输入/输出缓冲器、电平转换器等电路，以实现与外部设备的接口转换。
总之，FPGA是一种可编程逻辑芯片，它的原理和芯片结构是基于可编程逻辑单元和互连资源来实现任意逻辑功能的构建。
通过编程，FPGA 可以实现不同的逻辑功能，并可以根据需要进行重新编程。
FPGA的结构与组成
FPGA的结构与组成FPGA（Field-Programmable Gate Array）是一种可编程的逻辑设备，具有广泛的应用领域。
它的结构和组成主要包括可编程逻辑单元（PLU）、可编程置寄存器（PR）、可编程连线资源（CLB）和可编程交叉开关矩阵（MUX）等。
首先，可编程逻辑单元（PLU）是FPGA中最重要的组成部分之一、它由一系列的查找表（Look-Up Table，LUT）组成，用于存储和实现逻辑功能。
LUT是FPGA的核心组件，它可以通过编程将逻辑门的真值表存储在LUT中，从而实现复杂的逻辑功能。
一个PLU通常由多个LUT、使能信号和输出寄存器组成。
LUT的输入信号可以来自于PLU之外的逻辑信号，也可以是其他PLU输出信号。
其次，可编程置寄存器（PR）是FPGA中另一个重要的组成部分。
它通常用于存储状态信息和中间结果，并在需要时进行读取和写入操作。
PR有助于实现时序电路和存储器等复杂逻辑功能。
一个PR通常由一个寄存器和一个时钟信号触发器组成。
此外，可编程连线资源（CLB）是FPGA中连接PLU和PR的关键组成部分。
它提供了大量的逻辑连接资源，用于将不同的PLU和PR相互连接起来。
CLB可以根据需要重新编程，从而实现不同的逻辑电路。
在CLB中，逻辑信号通过可编程交叉开关矩阵（MUX）进行选择和路由，以实现逻辑电路的连接。
最后，FPGA还包括输入输出接口和配置存储器。
输入输出接口用于与外部设备进行数据交换和通信，包括输入信号的采集和输出信号的传输。
配置存储器是FPGA的关键组成部分，用于存储逻辑电路的配置信息。
配置存储器可以根据需要进行编程，以实现特定的逻辑功能。
FPGA的配置信息可以通过JTAG接口、编程器或者预配置存储器进行加载。
总之，FPGA的结构和组成包括可编程逻辑单元（PLU）、可编程置寄存器（PR）、可编程连线资源（CLB）和可编程交叉开关矩阵（MUX）等。
这些组成部分相互协作，可以通过编程实现不同的逻辑功能。
FPGA的基本结构
FPGA的基本结构FPGA（现场可编程门阵列）是一种可编程逻辑器件，具有灵活性和可重构的特性。
其基本结构是由一系列可编程的逻辑门和可编程的互连资源组成。
FPGA的基本结构包括输入输出（IO）资源、片上存储器、配置存储器、可编程逻辑单元（CLBs）、互连资源和时钟相关资源。
1.输入输出（IO）资源：FPGA包含大量的输入输出引脚，用于与外部系统进行通信。
这些IO引脚可以用于接收输入信号，例如传感器数据，或将结果输出到外部设备，例如显示器。
IO资源的数量和类型取决于具体的FPGA型号，可以通过设计实现逻辑电路与外部世界的接口。
2.片上存储器：FPGA通常包含多种类型的片上存储器，用于存储中间结果、配置数据和用户定义的数据。
片上存储器可以是寄存器文件、块RAM（BRAM）、内容可寻址存储器（CAM）等。
这些存储器可用于实现数据缓存、状态存储等功能。
3.配置存储器：配置存储器是FPGA中一个至关重要的组成部分，用于存储逻辑门的配置信息。
FPGA的可重构性使其可以根据需要改变逻辑门的排列和互连，从而实现不同的逻辑功能。
配置存储器通常用于存储一系列位流数据，这些数据表示逻辑门之间的连接关系。
4.可编程逻辑单元（CLBs）：可编程逻辑单元是FPGA中的主要逻辑处理单元，用于实现各种逻辑功能。
每个CLB通常包含多个可编程逻辑门，例如AND、OR、NOT等，以及一些可编程的触发器。
通过配置逻辑门和触发器，可以实现各种逻辑电路，如加法器、多路选择器等。
5.互连资源：互连资源用于连接FPGA中的各个逻辑单元，实现逻辑门之间的连接关系。
互连资源通常由一系列的通道、开关盒、连线等组成。
通道用于传递信号，开关盒用于控制信号的选择和连接，连线用于连接逻辑门和触发器。
6.时钟相关资源：时钟相关资源用于处理时钟信号，并确保在同步系统中的正确操作。
FPGA通常包含时钟管理资源和时钟分配网络。
时钟管理资源用于产生和分配时钟信号，时钟分配网络用于将时钟信号传递到逻辑单元和存储单元。
FPGA底层原理结构及内部资源
FPGA底层原理结构及内部资源FPGA（Field-Programmable Gate Array）是一种可编程逻辑芯片，它具有高度可配置性和灵活性。
FPGA的底层原理结构和内部资源包括逻辑单元（Logic Element），寄存器（Register），输入/输出（I/O）等。
首先来介绍逻辑单元。
FPGA的逻辑单元是实现数字逻辑功能的基本单元。
每个逻辑单元内部包含多个可编程逻辑门（如与门、或门、非门等）和可编程的状态存储器。
这些逻辑门可以根据用户的需求进行配置和连接，从而实现特定的逻辑功能。
逻辑单元之间可以通过可编程的连线网络进行连接，从而实现更复杂的逻辑功能。
除了逻辑单元，FPGA还包含了大量的寄存器。
寄存器在FPGA中用于存储数据，并在时钟的控制下进行数据的传输。
寄存器的数量和类型取决于具体的FPGA型号和规格。
寄存器可以用于存储中间结果、状态信息或者控制信号，对于实现时序逻辑非常重要。
此外，FPGA还具有丰富的输入/输出资源。
输入/输出资源用于与FPGA外部的外设或其他电路进行数据的输入和输出。
常见的输入/输出资源包括通用输入/输出引脚（GPIO）、高速串行通信接口（如PCI Express、Gigabit Ethernet等）、模拟/数字转换器（ADC）和数字/模拟转换器（DAC）等。
通过这些输入/输出资源，FPGA能够与外部设备进行高速数据传输和通信。
除了逻辑单元、寄存器和输入/输出资源，FPGA还包含了其他一些内部资源，如时钟管理器、布线资源和时序管理器等。
时钟管理器用于生成和分配时钟信号，以便同步和控制FPGA内部的各个模块。
布线资源用于将逻辑单元、寄存器和输入/输出资源之间的连接进行物理布线，以确保信号的传输效果和时序要求。
时序管理器用于对逻辑电路的时序进行管理和优化，以确保电路的稳定性和正确性。
总之，FPGA的底层原理结构和内部资源包括逻辑单元、寄存器、输入/输出资源以及其他一些内部资源。
FPGA结构与工作原理
FPGA结构与工作原理FPGA（Field-Programmable Gate Array）是一种可编程逻辑设备，具有灵活的结构和工作原理。
一、FPGA的结构FPGA通常包含以下几个核心组成部分：1.可编程逻辑单元（PLU）：PLU是FPGA最基本的构建单元，由包含了逻辑门、通用查找表（LUT）等可编程逻辑元件组成。
可以通过编程将PLU的逻辑功能编程为任意数字逻辑功能。
2.开关矩阵：FPGA中的开关矩阵用于连接PLU和其他功能模块，实现不同PLU之间以及PLU与输入/输出（I/O）模块之间的连接。
3.配置存储器：FPGA的配置存储器用于存储FPGA内部电路的编程信息。
一般情况下，FPGA将采用非挥发性的可编程存储技术，如闪存或EEPROM，以保证配置信息在断电后保持。
4.时钟管理单元：时钟管理单元用于产生和分配时钟信号，以同步FPGA内部各个模块的操作。
常见的时钟管理单元包括锁相环（PLL）和时钟分频器等。
5.输入/输出模块：输入/输出模块用于将FPGA和外部环境进行通信。
输入模块用于接收来自外部环境的输入信号，输出模块用于向外部环境输出FPGA处理后的信号。
二、FPGA的工作原理FPGA的工作原理可以分为以下几个步骤：2.逻辑运算：一旦FPGA完成了配置，各个PLU根据其编程信息开始进行逻辑运算。
每个PLU根据其编程的逻辑功能，从输入端口读取相应的输入信号，并执行相应的逻辑计算得到输出信号。
3.内部互联：在逻辑运算过程中，FPGA内部的开关矩阵根据其编程信息，将PLU之间的连接实现。
开关矩阵可以根据需要进行动态重配置，使得不同的PLU可以灵活地连接起来，形成不同的电路结构。
4.时钟同步：FPGA的时钟管理单元产生时钟信号，并将该时钟信号传递到各个PLU中，以确保内部电路的运行是同步的。
时钟同步可以避免由于不同模块之间的时钟差异而导致的数据冲突和不稳定的情况。
5.输入/输出操作：FPGA的输入/输出模块负责与外部环境进行通信。
fpga原理和结构
fpga原理和结构FPGA原理和结构。
FPGA（Field-Programmable Gate Array）是一种集成电路芯片，它具有可编程的逻辑门阵列和可编程的互连资源，能够根据用户的需求进行灵活的配置和重新编程。
FPGA在数字电子系统中扮演着重要的角色，它的原理和结构对于理解和应用FPGA技术至关重要。
FPGA的原理主要基于可编程逻辑器件（PLD）技术，它采用了可编程的逻辑单元和可编程的互连资源。
逻辑单元是FPGA中最基本的功能单元，它由多个可编程逻辑门组成，可以实现各种逻辑功能。
而互连资源则负责连接逻辑单元之间的信号传输，使得逻辑单元能够相互通信和协作。
通过对逻辑单元的配置和对互连资源的编程，用户可以实现对FPGA的灵活控制和定制化设计。
FPGA的结构包括了可编程逻辑单元、可编程互连资源和输入/输出接口。
可编程逻辑单元通常由Look-Up Table（LUT）、寄存器和算术逻辑单元（ALU）组成，它们能够实现各种逻辑功能和运算。
可编程的互连资源包括了可编程的连接盒和可编程的交叉点，它们能够实现逻辑单元之间的灵活连接和通信。
而输入/输出接口则用于与外部系统进行通信和数据交换。
FPGA的原理和结构决定了它具有灵活性和可编程性。
用户可以根据具体的应用需求，对FPGA进行灵活的配置和定制化设计，实现各种复杂的数字电子系统。
与固定功能集成电路相比，FPGA能够在不改变硬件结构的情况下，通过重新编程实现功能的更新和修改，大大提高了系统的灵活性和可维护性。
除此之外，FPGA还具有并行性能强、功耗低、成本低等优点，使得它在数字信号处理、通信系统、图像处理、嵌入式系统等领域得到了广泛的应用。
同时，FPGA的原理和结构也为硬件描述语言（HDL）的应用提供了良好的基础，用户可以通过HDL对FPGA进行高级抽象和描述，实现复杂系统的设计和验证。
总之，FPGA的原理和结构是理解和应用FPGA技术的基础，它的灵活性和可编程性为数字电子系统的设计和实现提供了重要的支持。
fpga知识点
fpga知识点
FPGA（Field-Programmable Gate Array），即现场可编程门阵列，是
在PAL、PLA和CPLD等可编程器件的基础上进一步发展起来的一种更
复杂的可编程逻辑器件。
它是ASIC领域中的一种半定制电路，既解决
了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路有限的缺点。
FPGA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、内嵌专用硬核、底层内嵌功能单元。
FPGA的设计流程包括算法设计、代码仿真以及设计、板级调试，设计
者根据实际需求建立算法架构，利用EDA建立设计方案或HDL编写设
计代码，通过代码仿真保证设计方案符合实际要求，最后进行板级调试，利用配置电路将相关文件下载至FPGA芯片中，验证实际运行效果。
由于FPGA需要被反复烧写，它实现组合逻辑的基本结构不可能像ASIC 那样通过固定的与非门来完成，而只能采用一种易于反复配置的结构，查找表（Look Up Table，LUT），可以很好地满足这一要求。
LUT实质就是一个RAM，由布尔代数理论可知，对于一个n输入的逻辑运算，最多产生2^n个不同的组合。
所以，如果预先将相应的结果保存在一个
存储单元中，就相当于实现了与非门电路的功能。
以上信息仅供参考，建议查阅专业书籍或者咨询专业人士了解更多信息。
FPGA原理结构以及内部资源
FPGA原理结构以及内部资源FPGA（Field-Programmable Gate Array）是一种可重新配置的数字集成电路，它可以根据用户的需求来实现各种电路功能。
FPGA的核心原理是利用可编程逻辑门阵列和可编程互连网络来实现电路功能的自定义。
FPGA的结构包括片上可编程逻辑模块（Configurable Logic Blocks，CLBs）、I/O模块、时钟管理模块以及片上总线等。
CLBs是FPGA的核心组成部分，通常包含可编程逻辑元件、寄存器以及互连网络。
可编程逻辑元件包括逻辑门、多路选择器等，通过编程方式来实现逻辑功能。
寄存器用于存储中间数据，以实现时序逻辑。
互连网络则用于将可编程逻辑元件和寄存器按需连接在一起。
I/O模块负责FPGA与外部器件的通信，包括输入输出信号的接口、电平转换电路以及时钟信号的输入输出等。
I/O模块提供了与外部系统进行数据传输和控制的接口，使得FPGA能够与外部设备进行通信。
时钟管理模块用于提供时钟信号，并对时钟进行分配、延迟和缓冲等操作。
时钟信号在FPGA中起着重要的作用，它同步了各个模块的操作，保证了电路的稳定性和可靠性。
时钟管理模块还可以根据需要产生多个时钟域，以适应不同模块对时钟频率的要求。
片上总线用于连接FPGA内部的各个模块，包括CLBs、I/O模块和时钟管理模块等。
片上总线提供了高速可配置的互连网络，可以实现模块之间的数据传输和控制信号的交换。
在FPGA内部资源方面，它具有大量的逻辑门、存储单元和互连资源。
逻辑门可以根据用户的要求进行编程，实现各种逻辑功能。
存储单元主要包括寄存器、内部RAM和Flip-Flops等，用于存储数据和中间结果。
互连资源包括线路和通道，用于连接各个模块和资源，实现数据通信和控制信号的传输。
此外，FPGA还具有可编程的时序逻辑，可以实现各种时序电路的功能。
它的内部资源支持单精度位运算、乘法器、除法器、FIR滤波器、DMA控制器等，并且可以增加外部存储器、高速接口和各种外设模块，以满足复杂应用的需求。
FPGA_百度百科
FPGA_百度百科FPGA（Field-Programmable Gate Array）是可编程逻辑门阵列的缩写，是一种集成电路芯片。
与其他可编程芯片（如微控制器）不同的是，FPGA的结构可以随意配置和重新配置，因此具有极高的灵活性和可编程性。
本文将介绍FPGA的定义、原理、应用以及其在科技领域的前景。
一、FPGA的定义FPGA是一种具备灵活可配置性的集成电路芯片，在设计和制造过程中，其内部逻辑电路结构可以自由配置和重新配置。
这种可变性使得FPGA适用于各种应用，并且能够在实时性要求高、多样化工程任务中发挥出色的性能。
FPGA的芯片内部由大量的可编程逻辑块（Configurable Logic Block，CLB）组成，这些块可以连接成任意的逻辑电路。
二、FPGA的原理FPGA的原理可以简单地描述为：FPGA芯片内部由大量的可编程逻辑块连接而成，这些逻辑块可以自由配置和重配。
在设计过程中，用户可以利用硬件描述语言（HDL）编写逻辑电路的代码，然后使用专门的设计工具将代码映射到FPGA芯片的逻辑块上，从而形成所需的逻辑电路。
一旦配置完成，FPGA芯片即可按照设计要求进行工作。
三、FPGA的应用由于FPGA具备高度的灵活性和可配置性，它在各个领域都有广泛的应用。
以下是FPGA在几个主要领域中的应用示例。
1. 通信和网络FPGA广泛应用于通信和网络领域，可以用于实现各种通信协议和网络协议的硬件加速。
通过配置FPGA芯片，可以提高通信和网络设备的性能和吞吐量，同时降低功耗。
2. 图像处理图像处理是FPGA的另一个主要应用领域。
FPGA可以通过并行处理实现实时的图像处理和图像识别算法。
例如，FPGA可以用于实现实时视频编解码、图像滤波、目标检测等功能。
3. 工业控制FPGA在工业控制领域也有重要的应用。
它可以用于实现各种控制算法和控制系统。
例如，FPGA可以用于实现工业机器人的控制、自动化生产线的控制以及工厂中的传感器和执行器的控制。
FPGA的结构与组成
FPGA的结构与组成FPGA（Field Programmable Gate Array，场可编程门阵列）是一种可编程逻辑器件，由大量的可编程逻辑单元（PLC）和可配置的输入输出块（IOB）组成。
它采用将逻辑器件与存储器单元相结合的方式，可以实现数字逻辑电路的可编程实现。
1.可编程逻辑单元（PLC）：PLC是FPGA的主要组成部分，它是一个具有可编程逻辑功能的查找表。
PLC可以实现各种逻辑功能，如AND、OR、NOT等。
每个PLC都有一个输入端和一个输出端，它们通过互连资源实现相互之间的连接。
2.输入输出块（IOB）：IOB是FPGA与外部设备之间进行数据交换的接口。
它可以实现不同类型的IO功能，如输入、输出、双向IO、时钟等。
IOB可以连接到外部设备，如传感器、存储器、通信接口等。
3.互连资源：互连资源是将PLC、IOB和其他组件连接在一起的网络。
它由一系列的通道和开关组成，通过这些通道和开关可以实现不同组件之间的连接。
互连资源会根据需要进行动态分配，可以根据设计需求重新配置。
4.配置存储器：配置存储器是存储FPGA逻辑实现的信息的存储单元。
在FPGA初始化时，配置存储器会加载并设置逻辑实现所需的控制信号和数据。
配置存储器具有可写功能，可以动态地改变逻辑实现。
1. 输入：在设计FPGA之前，需要使用硬件描述语言（HDL）编写数字逻辑电路的描述代码。
常用的HDL语言包括VHDL和Verilog。
描述代码中包含了逻辑电路的功能和连接关系。
2.配置：将编写好的HDL代码发送到FPGA设备，并进行编译和综合。
编译和综合这一步骤将HDL代码翻译为FPGA可识别的配置信息。
编译器和综合器会根据配置信息生成逻辑实现所需的控制信号和数据，并将其存储在配置存储器中。
3.输出：在FPGA配置完成后，输入信号经过互连资源和配置的PLC 后，最终通过IOB输出给外部设备。
根据不同的需求，FPGA可以重复进行输入、配置和输出的过程，以实现不同的数字逻辑电路。
2.3.123FPGA的结构和原理
二、查找表结构
查找表（Look-Up-Table)简称为LUT，LUT本质上就是一个RAM。 FPGA中多使用4输入的LUT，每一个LUT可以看成一个有4位地址线的16x1的RAM。
FPGA的结构和原理
三、FPGA各模块构成1、可配置逻辑块CLB
主要组成包括： 基于查找表结构的函数发生器可编程选择器和可编程触发器
FPGA的构成和基本原理
2、可编程互连（PIR）
PIR由金属连线、可编程的开关点以及开关矩阵组成。
可编程开关矩阵
单长线结构框图
可分为单长线、双长线和长线。
长线用于关键信号 的布线；双长线用以较长距离或分支信号的传递；单长线用于பைடு நூலகம்成基本逻辑单元之间的逻辑互连和布线
FPGA的构成和基本原理
3、输入/输出模块IOB
3
FPGA的结构和原理Structure and Principle of FPGA
FPGA基本组成
各模块工作原理
总结
FPGA编程工艺
FPGA的结构和原理
一、FPGA基本组成
FPGA的基本结构框图
可配置逻辑块CLB
(Configurable Logic Block )可编程互连资源PIR
(Programmable Interconnect Resource)输入/输出模块IOB （I/O Block）
I/O引脚单独被配置为输入、输出和双向工作方式。
FPGA主要采用SRAM编程
FPGA的结构和原理
四、FPGA编程工艺
SRAM编程是用每一个触发器去控制编程点，通过编程点上所存放的0、1 来控制电路的组态。
SRAM编程单元
Xilinx Virtex Ⅱ 根据Datasheet上的分类，主要包括以下几个部分：输入/输出模块 Input/Output Blocks (IOB) 可配置逻辑单元 Configurable Logic Blocks (CLB) 嵌入块式RAM（Bram Block SelectRAM嵌入式 18 x 18 乘法器 （18-Bit x 18-Bit Multipliers） 全局时钟网络 （Global Clock Mux） 数字时钟管理模块 （DCM） 布线资源（ Routing Resources）
FPGA芯片结构分析
FPGA芯片结构分析FPGA（Field-Programmable Gate Array）是一种可编程逻辑器件，其结构和工作原理是实现数字电路功能的关键。
FPGA由逻辑单元（Look-Up Tables，LUTs）、存储单元（Flip-Flops）和连接资源（Interconnect Resources）组成，下面会对FPGA芯片的结构进行详细分析。
首先，FPGA的逻辑单元是FPGA的核心部分，它由大量的Look-Up Tables（LUTs）构成。
LUT是一个存储数据和逻辑表达式的内部存储器，它能够实现任意逻辑功能，并根据输入信号进行查找并输出相应的结果。
LUT的输入信号可以来自寄存器或其他逻辑单元的输出，从而实现逻辑功能的组合。
一个LUT通常由4到6个输入和一个输出组成，因此可以实现2^n（n为输入数量）种不同的逻辑功能。
LUT在FPGA中的数量决定了FPGA的逻辑容量。
其次，FPGA的存储单元是用来存储状态和中间结果的，它主要由Flip-Flops（FFs）构成。
Flip-Flops是一种同步触发器，用于存储和保持逻辑电路的状态。
FF的输入可以来自LUT的输出或其他存储单元的输出，输出会通过寄存器链连接到其他逻辑单元。
这样，通过存储单元的互联，可以实现时序逻辑功能。
最后，FPGA的连接资源是用来将各个逻辑单元连接起来的。
FPGA的连接网络通常由水平和垂直两层导线组成。
水平导线可以通行一行逻辑单元的输出信号，而垂直导线可以通行一列逻辑单元的输入信号。
这种结构使得不同逻辑单元之间的信号可以进行自由的互联，实现复杂的逻辑功能。
在FPGA的导线交叉点上，还有一些可编程的连接点，可以跨越水平和垂直导线进行信号的交叉连接。
除了逻辑单元、存储单元和连接资源，FPGA还包括其他一些辅助功能。
例如，输入/输出（I/O）是连接FPGA芯片和外部设备的接口，用于输入和输出信号。
时钟管理单元可以控制FPGA芯片的时序和时钟分配，确保各个逻辑单元同步工作。
fpga的组成
FPGA的组成FPGA（Field-Programmable Gate Array）是一种可编程逻辑器件，它具有可重构的硬件结构，可以根据用户的需求进行配置和重新编程。
FPGA由多个可编程逻辑块（PLBs）、可编程互连资源（PIRs）和输入/输出块（IOBs）组成。
本文将详细介绍FPGA的组成以及各个组成部分的功能和特点。
1. 可编程逻辑块（PLB）可编程逻辑块是FPGA中最基本的构建单元。
它由一系列逻辑门、寄存器和查找表（LUT）等组件组成。
每个PLB都可以根据用户的需求进行配置，实现特定功能。
PLB通常包含多个输入和一个输出，可以通过配置内部电路来实现不同的逻辑功能，如与门、或门、非门等。
在PLB内部，LUT是最重要的组件之一。
LUT是一个存储真值表并执行相应逻辑运算的查找表。
用户可以通过对LUT进行编程来定义特定的真值表，并实现自定义逻辑功能。
除了LUT之外，PLB还包含其他组件，如触发器、加法器、乘法器等。
这些组件可以根据用户需要进行配置，并与LUT结合使用，实现更复杂的逻辑功能。
2. 可编程互连资源（PIR）可编程互连资源是连接PLB之间的关键组件。
PIR包括一系列可编程开关和线缆，用于将PLB连接在一起，实现各种逻辑电路的互联。
用户可以通过配置PIR来定义不同的信号路径和数据通路。
PIR的配置可以通过电子设计自动化（EDA）工具进行，用户可以使用这些工具来生成逻辑网表，并将其转换为FPGA中的互连资源布局。
通过合理配置PIR，用户可以实现高度灵活且高性能的逻辑电路。
3. 输入/输出块（IOB）输入/输出块用于与外部设备进行数据交换。
它包含输入和输出引脚，以及与引脚相关的I/O电路。
IOB可以与其他FPGA组件进行通信，并将数据传输到外部设备或从外部设备接收数据。
IOB通常包含输入缓冲器、输出缓冲器、时钟管理单元等。
输入缓冲器用于接收来自外部设备的信号，并将其转换为FPGA内部使用的电平和时序要求。
fpga内部结构组成
fpga内部结构组成摘要：I.引言- 介绍FPGA的定义和作用II.FPGA内部结构组成- 输入/输出模块（I/O）- 可配置逻辑单元（CLB）- 布线网络（Interconnect）- 嵌入式存储器（Embedded Memory）- 数字信号处理模块（DSP）III.FPGA的优点- 灵活性- 并行性- 高速性IV.FPGA的应用领域- 通信领域- 工控领域- 消费电子领域- 医疗领域V.FPGA的发展趋势- 技术进步- 应用领域的拓展正文：FPGA（可编程逻辑门阵列，Field-Programmable Gate Array）是一种可以由用户编程定义逻辑功能的集成电路。
它内部由可配置逻辑单元（CLB）、输入/输出模块（I/O）、布线网络（Interconnect）、嵌入式存储器（Embedded Memory）和数字信号处理模块（DSP）等组成。
输入/输出模块（I/O）是FPGA与外部电路进行信息交互的通道，负责接收和发送数据。
可配置逻辑单元（CLB）是FPGA内部的核心部分，由逻辑门和触发器等组成，可以根据需要配置为各种逻辑电路。
布线网络（Interconnect）负责在各个模块之间传输信号，其结构和长度可以根据需要进行调整。
嵌入式存储器（Embedded Memory）用于存储数据和程序，可以减少外部存储器的使用，降低系统成本。
数字信号处理模块（DSP）则负责处理数字信号，提高系统的信号处理能力。
FPGA具有很高的灵活性，用户可以根据需要对内部逻辑进行编程定义，实现不同的功能。
同时，FPGA内部模块之间的并行性也极大地提高了其工作速度。
因此，FPGA在通信领域、工控领域、消费电子领域和医疗领域等领域都有广泛的应用。
随着技术的进步，FPGA的性能和功能也在不断提升。
fpga内部结构组成
fpga内部结构组成
（原创版）
目录
1.FPGA 的定义和特点
2.FPGA 的组成部分
3.FPGA 的工作原理
4.FPGA 的应用领域
正文
FPGA，即现场可编程门阵列，是一种集成电路，具有可编程性和灵活性。
FPGA 内部结构由多个可编程逻辑门、寄存器、输入输出端口等组成，可以根据用户需求进行配置，实现不同的逻辑功能。
FPGA 的组成部分主要包括以下几个方面：
1.逻辑门：FPGA 内部包含多种逻辑门，如与门、或门、非门、与非门、或非门、异或门等，用于实现各种逻辑运算。
2.寄存器：FPGA 内部有多种类型的寄存器，如触发器、锁存器、计数器等，用于存储数据和控制信号。
3.输入输出端口：FPGA 内部有多个输入输出端口，用于与其他设备进行数据交互。
4.互连网络：FPGA 内部有丰富的互连网络，用于连接各个逻辑门、寄存器和输入输出端口，实现数据流通和信号传输。
5.编程模块：FPGA 内部有专用的编程模块，用于配置和控制 FPGA 的工作状态。
FPGA 的工作原理是通过编程模块对内部逻辑门、寄存器等进行配置，实现用户所需的逻辑功能。
当需要改变逻辑功能时，只需重新编程即可，
具有较高的灵活性。
FPGA的基本结构：六大组成部分简介
FPGA的基本结构：六大组成部分简介FPGA 由6 部分组成，分别为可编程输入/输出单元、基本可编程逻辑单元、嵌入式块RAM、丰富的布线资源、底层嵌入功能单元和内嵌专用硬核等。
每个单元简介如下：1.可编程输入/输出单元(I/O 单元)目前大多数FPGA 的I/O 单元被设计为可编程模式，即通过软件的灵活配置，可适应不同的电器标准与I/O 物理特性;可以调整匹配阻抗特性，上下拉电阻;可以调整输出驱动电流的大小等。
2.基本可编程逻辑单元FPGA 的基本可编程逻辑单元是由查找表(LUT)和寄存器(Register)组成的，查找表完成纯组合逻辑功能。
FPGA 内部寄存器可配置为带同步/异步复位和置位、时钟使能的触发器，也可以配置成为锁存器。
FPGA 一般依赖寄存器完成同步时序逻辑设计。
一般来说，比较经典的基本可编程单元的配置是一个寄存器加一个查找表，但不同厂商的寄存器和查找表的内部结构有一定的差异，而且寄存器和查找表的组合模式也不同。
学习底层配置单元的LUT 和Register 比率的一个重要意义在于器件选型和规模估算。
由于FPGA 内部除了基本可编程逻辑单元外，还有嵌入式的RAM、PLL 或者是DLL，专用的Hard IP Core 等，这些模块也能等效出一定规模的系统门，所以简单科学的方法是用器件的Register 或LUT 的数量衡量。
3.嵌入式块RAM目前大多数FPGA 都有内嵌的块RAM。
嵌入式块RAM 可以配置为单端口RAM、双端口RAM、伪双端口RAM、CAM、FIFO 等存储结构。
CAM，即为内容地址存储器。
写入CAM 的数据会和其内部存储的每一个数。
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1.2.1 FPGA工作原理与简介如前所述，FPGA是在PAL、GAL、EPLD、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。
它是作为ASIC领域中的一种半定制电路而出现的，即解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路有限的缺点。
由于FPGA需要被反复烧写，它实现组合逻辑的基本结构不可能像ASIC那样通过固定的与非门来完成，而只能采用一种易于反复配置的结构。
查找表可以很好地满足这一要求，目前主流FPGA都采用了基于SRAM工艺的查找表结构，也有一些军品和宇航级FPGA采用Flash或者熔丝与反熔丝工艺的查找表结构。
通过烧写文件改变查找表内容的方法来实现对FPGA的重复配置。
根据数字电路的基本知识可以知道，对于一个n输入的逻辑运算，不管是与或非运算还是异或运算等等，最多只可能存在2n种结果。
所以如果事先将相应的结果存放于一个存贮单元，就相当于实现了与非门电路的功能。
FPGA的原理也是如此，它通过烧写文件去配置查找表的内容，从而在相同的电路情况下实现了不同的逻辑功能。
查找表（Look-Up-Table）简称为LUT，LUT本质上就是一个RAM。
目前FPGA中多使用4输入的LUT，所以每一个LUT可以看成一个有 4位地址线的的RAM。
当用户通过原理图或HDL语言描述了一个逻辑电路以后，PLD/FPGA开发软件会自动计算逻辑电路的所有可能结果，并把真值表（即结果）事先写入 RAM，这样，每输入一个信号进行逻辑运算就等于输入一个地址进行查表，找出地址对应的内容，然后输出即可。
下面给出一个4与门电路的例子来说明LUT实现逻辑功能的原理。
例1-1：给出一个使用LUT实现4输入与门电路的真值表。
表1-1 4输入与门的真值表从中可以看到，LUT具有和逻辑电路相同的功能。
实际上，LUT具有更快的执行速度和更大的规模。
由于基于LUT的FPGA具有很高的集成度，其器件密度从数万门到数千万门不等，可以完成极其复杂的时序与逻辑组合逻辑电路功能，所以适用于高速、高密度的高端数字逻辑电路设计领域。
其组成部分主要有可编程输入/输出单元、基本可编程逻辑单元、内嵌SRAM、丰富的布线资源、底层嵌入功能单元、内嵌专用单元等，主要设计和生产厂家有Xilinx、Altera、Lattice、Actel、Atmel和QuickLogic 等公司，其中最大的是 Xilinx、Altera、Lattice三家。
如前所述，FPGA是由存放在片内的RAM来设置其工作状态的，因此工作时需要对片内RAM进行编程。
用户可根据不同的配置模式，采用不同的编程方式。
FPGA 有如下几种配置模式：•并行模式：并行PROM、Flash配置FPGA；•主从模式：一片PROM配置多片FPGA；•串行模式：串行PROM配置FPGA；•外设模式：将FPGA作为微处理器的外设，由微处理器对其编程。
目前，FPGA市场占有率最高的两大公司Xilinx和Altera生产的FPGA都是基于SRAM工艺的，需要在使用时外接一个片外存储器以保存程序。
上电时，FPGA将外部存储器中的数据读入片内RAM，完成配置后，进入工作状态；掉电后FPGA 恢复为白片，内部逻辑消失。
这样FPGA不仅能反复使用，还无需专门的FPGA 编程器，只需通用的EPROM、PROM编程器即可。
Actel、QuickLogic等公司还提供反熔丝技术的FPGA，只能下载一次，具有抗辐射、耐高低温、低功耗和速度快等优点，在军品和航空航天领域中应用较多，但这种FPGA不能重复擦写，开发初期比较麻烦，费用也比较昂贵。
Lattice是ISP技术的发明者，在小规模PLD 应用上有一定的特色。
早期的Xilinx产品一般不涉及军品和宇航级市场，但目前已经有Q Pro-R等多款产品进入该类领域。
1.2.2 FPGA芯片结构目前主流的FPGA仍是基于查找表技术的，已经远远超出了先前版本的基本性能，并且整合了常用功能（如RAM、时钟管理和DSP）的硬核（ASIC型）模块。
如图1-1所示（注：图1-1只是一个示意图，实际上每一个系列的FPGA都有其相应的内部结构），FPGA芯片主要由6部分完成，分别为：可编程输入输出单元、基本可编程逻辑单元、完整的时钟管理、嵌入块式RAM、丰富的布线资源、内嵌的底层功能单元和内嵌专用硬件模块。
图1-1 FPGA芯片的内部结构每个模块的功能如下：1．可编程输入输出单元（IOB）可编程输入/输出单元简称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，其示意结构如图1-2所示。
FPGA内的I/O按组分类，每组都能够独立地支持不同的I/O标准。
通过软件的灵活配置，可适配不同的电气标准与I/O物理特性，可以调整驱动电流的大小，可以改变上、下拉电阻。
目前，I/O口的频率也越来越高，一些高端的FPGA通过DDR寄存器技术可以支持高达2Gbps的数据速率。
图1-2 典型的IOB内部结构示意图外部输入信号可以通过IOB模块的存储单元输入到FPGA的内部，也可以直接输入FPGA 内部。
当外部输入信号经过IOB模块的存储单元输入到FPGA内部时，其保持时间（Hold Time）的要求可以降低，通常默认为0。
为了便于管理和适应多种电器标准，FPGA的IOB被划分为若干个组（bank），每个bank的接口标准由其接口电压VCCO决定，一个bank只能有一种VCCO，但不同bank的VCCO可以不同。
只有相同电气标准的端口才能连接在一起，VCCO 电压相同是接口标准的基本条件。
2．可配置逻辑块（CLB）CLB是FPGA内的基本逻辑单元。
CLB的实际数量和特性会依器件的不同而不同，但是每个CLB都包含一个可配置开关矩阵，此矩阵由4或6个输入、一些选型电路（多路复用器等）和触发器组成。
开关矩阵是高度灵活的，可以对其进行配置以便处理组合逻辑、移位寄存器或RAM。
在Xilinx公司的FPGA器件中，CLB 由多个（一般为4个或2个）相同的Slice和附加逻辑构成，如图1-3所示。
每个CLB模块不仅可以用于实现组合逻辑、时序逻辑，还可以配置为分布式RAM 和分布式ROM。
图1-3 典型的CLB结构示意图Slice是Xilinx公司定义的基本逻辑单位，其内部结构如图1-4所示，一个Slice 由两个4输入的函数、进位逻辑、算术逻辑、存储逻辑和函数复用器组成。
算术逻辑包括一个异或门（XORG）和一个专用与门（MULTAND），一个异或门可以使一个Slice实现 2bit全加操作，专用与门用于提高乘法器的效率；进位逻辑由专用进位信号和函数复用器（MUXC）组成，用于实现快速的算术加减法操作；4输入函数发生器用于实现4输入LUT、分布式RAM或16比特移位寄存器（Virtex-5系列芯片的Slice中的两个输入函数为6输入，可以实现6输入LUT 或 64比特移位寄存器）；进位逻辑包括两条快速进位链，用于提高CLB模块的处理速度。
图1-4 典型的4输入Slice结构示意图3．数字时钟管理模块（DCM）业内大多数FPGA均提供数字时钟管理（Xilinx的全部FPGA均具有这种特性）。
Xilinx推出最先进的FPGA提供数字时钟管理和相位环路锁定。
相位环路锁定能够提供精确的时钟综合，且能够降低抖动，并实现过滤功能。
4．嵌入式块RAM（BRAM）大多数FPGA都具有内嵌的块RAM，这大大拓展了FPGA的应用范围和灵活性。
块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。
RAM、FIFO是比较普及的概念，在此就不冗述。
CAM存储器在其内部的每个存储单元中都有一个比较逻辑，写入 CAM中的数据会和内部的每一个数据进行比较，并返回与端口数据相同的所有数据的地址，因而在路由的地址交换器中有广泛的应用。
除了块RAM，还可以将 FPGA中的LUT灵活地配置成RAM、ROM和FIFO等结构。
在实际应用中，芯片内部块RAM的数量也是选择芯片的一个重要因素。
单片块RAM的容量为18k比特，即位宽为18比特、深度为1024，可以根据需要改变其位宽和深度，但要满足两个原则：首先，修改后的容量（位宽深度）不能大于18k比特；其次，位宽最大不能超过36比特。
当然，可以将多片块RAM 级联起来形成更大的RAM，此时只受限于芯片内块RAM的数量，而不再受上面两条原则约束。
5．丰富的布线资源布线资源连通FPGA内部的所有单元，而连线的长度和工艺决定着信号在连线上的驱动能力和传输速度。
FPGA芯片内部有着丰富的布线资源，根据工艺、长度、宽度和分布位置的不同而划分为４类不同的类别。
第一类是全局布线资源，用于芯片内部全局时钟和全局复位/置位的布线；第二类是长线资源，用以完成芯片Bank间的高速信号和第二全局时钟信号的布线；第三类是短线资源，用于完成基本逻辑单元之间的逻辑互连和布线；第四类是分布式的布线资源，用于专有时钟、复位等控制信号线。
在实际中设计者不需要直接选择布线资源，布局布线器可自动地根据输入逻辑网表的拓扑结构和约束条件选择布线资源来连通各个模块单元。
从本质上讲，布线资源的使用方法和设计的结果有密切、直接的关系。
6．底层内嵌功能单元内嵌功能模块主要指DLL（Delay Locked Loop）、PLL（Phase Locked Loop）、DSP和CPU等软处理核（Soft Core）。
现在越来越丰富的内嵌功能单元，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。
DLL和PLL具有类似的功能，可以完成时钟高精度、低抖动的倍频和分频，以及占空比调整和移相等功能。
Xilinx公司生产的芯片上集成了 DLL，Altera公司的芯片集成了PLL，Lattice公司的新型芯片上同时集成了PLL和DLL。
PLL 和DLL可以通过IP核生成的工具方便地进行管理和配置。
DLL的结构如图1-5所示。
图1-5 典型的DLL模块示意图7. 内嵌专用硬核内嵌专用硬核是相对底层嵌入的软核而言的，指FPGA处理能力强大的硬核（Hard Core），等效于ASIC电路。
为了提高FPGA性能，芯片生产商在芯片内部集成了一些专用的硬核。
例如：为了提高FPGA的乘法速度，主流的FPGA 中都集成了专用乘法器；为了适用通信总线与接口标准，很多高端的FPGA内部都集成了串并收发器（SERDES），可以达到数十Gbps的收发速度。
Xilinx公司的高端产品不仅集成了Power PC系列CPU，还内嵌了DSP Core模块，其相应的系统级设计工具是EDK和Platform Studio，并依此提出了片上系统（System on Chip）的概念。