FPGA 的硬件结构

        FPGA 的基本结构分为5 部分：可编程逻辑块（CLB）、输入/输出块（IOB）、逻辑块之间的布线资源、内嵌RAM 和内嵌的功能单元。

（1）可编程逻辑块（CLB）

        一个基本的可编程逻辑块由一个寄存器（Register）和一个查找表（Look UpTable，LUT）组成。它是FPGA 内部可编程逻辑资源的基本组成。通过配置查找表，可以实现组合逻辑电路的功能。寄存器可以配置为各种触发器和锁存器。查找表和寄存器结合在一起可以实现各种逻辑设计。

（2）输入/输出块（IOB）

        输入/输出块是FPGA 外部电路接口，需要满足各种信号的驱动和匹配要求。通过分布在FPGA 芯片边缘的寄存器将输入/输出块设计成可编程单元，可以通过配置文件的配置使FPGA 的接口可以满足各种电气标准和物理特性的需求。

（3）逻辑块间的布线资源

        虽然FPGA 内部有着十分丰富的布线资源，但是布局布线的工作一般是由芯片设计厂商提供的设计软件来完成，设计者并不需要进行详细的布局布线设计。设计者不需要做布局布线的设计并不代表布线工作不重要，布局布线的结果直接影响功能设计的运行结果，尤其是时序上的影响。

（4）内嵌RAM 块

        设计者可以根据设计需要将内嵌RAM 块配置成各种类型的存储结构。除了使用BRAM 外，还可以将查找表配置成分布式RAM 来满足小容量RAM 的设计需求。

（5）内嵌功能单元

        FPGA 一般会嵌入一些比较常用的功能模块，如锁相环、延迟锁定环、CPU和DSP 等。特定型号的FPGA 内部也会有CPU 这种软处理核，这种类型FPGA不仅当作硬件设计平台来使用还可以做一些系统级设计。随着越来越多的设计需求，更多的功能模块会逐步内嵌到FPGA 中。