对传统电子体系规划办法与现代电子体系规划办法进行了比较，引出了依据EDA技能的现场可编程门阵列（FPGA）电路，提呈现场可编程门阵列（FPGA）是近年来敏捷开展的大规模可编程专用集成电路（ASIC），在数字体系规划和控制电路中越来越遭到重视。介绍了这种电路的根本结构、功用特色、运用领域及运用中的留意事项。对依据EDA技能的FPGA进行了展望。指出EDA技能将是未来电子产品规划技能开展的首要方向。
集成电路技能和计算机技能的蓬勃开展，让电子产品规划有了更好的运用商场，完结办法也有了更多的挑选。传统电子产品规划方案是一种依据电路板的规划办法，该办法需求选用许多的固定功用器材，然后经过这些器材的合作规划然后模仿电子产品的功用，其作业会集在器材的选用及电路板的规划上。
跟着计算机性价比的进步及可编程逻辑器材的呈现，对传统的数字电子体系规划办法进行了解放性的革新，现代电子体系规划办法是规划师自己规划芯片来完结电子体系的功用，将传统的固件选用及电路板规划作业放在芯片规划中进行。从20世纪90年代初开端，电子产品规划体系日趋数字化、杂乱化和大规模集成化，各种电子体系的规划软件应运而生。
在这些专业化软件中，EDA（Electronic Design Automation）具有必定的代表性，EDA技能是一种依据芯片的现代电子体系规划办法。它的优势首要会集在能用HDL言语进行输入、进行PLD（可编程器材）的规划与仿真等体系规划主动化上；20世纪90年底，可编程器材又呈现了模仿可编程器材，因为受技能、可操作性及性价比的影响，往后EDA技能会向模仿可编程器材的规划与仿真方向开展，并占有商场的必定比例。
EDA技能首要包含大规模可编程逻辑器材、硬件描绘言语、开发软件东西及试验开发体系4个方面。其间，大规模可编程逻辑器材是运用EDA技能进行电子体系规划的载体硬件，描绘言语是运用EDA技能进行电子体系规划的首要表达手法，开发软件东西是运用EDA技能进行电子体系规划的智能化与主动化规划东西，试验开发体系则是供给芯片下载电路及EDA试验、开发的外围资源。
FPGA结构概述
现场可编程门阵列FPGA作为集成度和杂乱程度最高的可编程ASIC.是ASIC的一种新式类别，它建立在立异的创造构思和先进的EDA技能之上。运算器、乘法器、数字滤波器、二维卷积器等具有杂乱算法的逻辑单元和信号处理单元的逻辑规划都可选用FPGA完结。以Xilinx的FPGA器材为例，它的结构能够分为3个部分：可编程逻辑块CLB（Configurable Logic Blocks）、可编程I/O模块IOB（Input/Output Block）和可编程内部衔接PI （Programmable Interconnect）。CLB在器材中排列为阵列，周围环形内部连线，IOB散布在四周的管脚上。Xilinx的CLB功用很强，不只能够完结逻辑函数，还能够装备成RAM等杂乱的方式。
现场可编程门阵列FPGA是含有大规模数字电路的通用性器材。这些数字电路之间的互联网络是由用户运用更高档的软件来界说的。FPGA能够进行无限次的重复编程，从一个电路到另一个电路的改变是经过简略的卸载互联文件来完结的，极大地推动了杂乱数字电路的规划，缩短了毛病查看的时刻。
传统的数字逻辑规划运用TTL电平缓小规模的数字集成电路来完结逻辑电路图。运用这些规范的逻辑器材现已被证实是最廉价的手法，可是要求做一些布线和杂乱的电路集成板（焊接调试）等作业，假如呈现过错，改动起来特别费事。因而，选用传统电子规划方案人员的很大一部分作业首要会集在设备器材之间物理衔接、调试以及毛病处理方面。正是因为FPGA的EDA技能运用了更高档的计算机言语，电路的生成根本上是由计算机来完结，将运用户能较快地完结更杂乱的数字电路规划，因为没有器材之间的物理衔接，因而调试及毛病扫除更敏捷、有用。
可编程特色有助杂乱电路规划
FPGA能进行无限次的重复编程。因而能够在相同的器材上进行修正和卸载现已完结好的规划。在一个FPGA芯片上的根本部件数量增加了许多，这使得在FPGA上完结非常杂乱的电子电路规划变成比较实际。因为选用FPGA的EDA技能所发生的性价比更高一些，然后使得最近有多家公司开端选用这项技能，并且这种增加趋势仍旧在持续。
FPGA中的逻辑块是CLB，逻辑块是指PLD （Programmable Logic Device）芯片中按结构区分的功用模块，它有相对独立的组合逻辑单元，块间靠互连体系联络。FPGA的逻辑块粒度小，输入变量为4～8，输出变量为1～2，每块芯片中有几十到上千个这样的单元，运用时非常灵敏。FPGA内部互连结构是靠可编程互联P I完结逻辑块之间的联接。它的互联是散布式的，它的延时与体系布局有关，不同的布局，互联延时不同。依据FPGA的不同类型，可选用开关矩阵或反熔线丝技能将金属线断的端点衔接起来，然后使信号能够交流于恣意两逻辑单元之间。
选用FPGA技能集成规划数字电路产品最大的特色便是能够使规划和完结相统一，无须前期风险投资，并且规划完结均在试验室的EDA开发体系上进行，周期很短，大大有利于现代产品的商场竞争需求，所以，FPGA的运用规划，特别适应于电子新产品的小批量开发，科研项目的样机试制以及ASIC产品规划的验证，能够进行现场规划完结、现场仿真及现场修正。由此，遭到电子产品规划工程师的广泛推重和欢迎。
FPGA的运用领域
FPGA所具有的无限次可重复编程才能，灵敏的体系结构，丰厚的触发器及布线资源等一系列的特色使得它能够满意电子产品规划的多种需求。FPGA的运用领域首要会集在替换通用逻辑和杂乱逻辑、重复编程运用、板极规划集成、高速计数器、加减法器、累加器和比较器的完结、总线接口逻辑等方面。
运用和开发FPGA有必要对器材的功用有一个全面了解，例如对器材的容量、速度、功耗，接口要求和引脚数目等进行归纳考虑，一起还要留意以下几个细节问题：
●时序电路运用“上电”复位电路，确保开机加电后，置时序电路于初始状况；
●器材的电源与地引脚有必要并接一只0.1μF的无感电容，起滤波和去耦效果；
●不能选用数目是偶数的反向器串联的办法构成“延时电路”，一则延时的时刻不精确，二则主动编译时会作为冗余电路被简化掉；
●首要的大局缓冲器有必要由半专用的焊盘驱动，非必须的大局缓冲器能够来源于半专用的焊盘或内部网线；
●引脚之间禁止短路，忌用万用表直接丈量器材引脚；
●器材的I/ O口如被界说为输出端，忌对该端加信号，否则将损坏芯片；
●低功耗的器材如接负载过大时，不只会使所用器材的作业效率明显下降，甚至会损害芯片。
结语
依据EDA技能的现场可编程门阵列FPGA集成度高，结构灵敏，规划办法多样，开发周期短，调试便利，修正简单，运用领域极为广泛。面临科学技能高速开展、商场竞争非常激烈的实际，娴熟的把握EDA规划技能，灵敏奇妙的运用FPGA至关重要，其远景将是非常达观的。
