FPGA 的全称为 Field-Programmable Gate Array，即现场可编程门阵列。在开始学习 FPGA之前，同学们首先应该清楚地了解 FPGA 的概念，明白 FPGA 到底是什么东西，可以用来做什么。FPGA 是在 PAL、GAL、CPLD 等可编程器件的基础上进一步发展的产物，是作为专用集成电路（ASIC）领域中的一种半定制电路而出现的，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数有限的缺点。简而言之，FPGA 就是一个可以通过编程来改变内部结构的芯片。直观来说，FPGA 就是一个可以“改变”内部结构的芯片，而让这个芯片来实现怎样的功能，就需要通过编程即设计硬件描述语言，经过 EDA 工具编译、综合、布局布线成后转换为可烧录的文件，最终加载到 FPGA 器件中去，改变 FPGA 内部的连线，最终完成所实现的功能。此时的 FPGA 就可以认为是用来实现具体功能的一个粗糙的芯片。稍微接触过硬件的人大概都听说过另一种集成电路芯片即单片机，那么 FPGA 与单片机在结构上有着怎样的差别呢？对于单片机而言，FPGA 是一种微处理器，类似于电脑的 CPU，一般是基于哈佛总线结构或者冯·诺依曼结构。单片机用途广泛，多用于控制流水线上；FPGA 的结构是查找表，它的结构比较复杂，相对应的它可以实现的功能也很强大，一般应用于通信接口设计、数字信号处理等比较高端的场合，而且 FPGA 还有一个特殊的应用场合，即 ASIC 的原型验证。相较于专职专用的 ASIC，FPGA 工具在开发难度上降低了许多，并且大大缩短了开发周期，而且由于 FPGA 是可重复编程的，其研发成本与风险也要比 ASIC 减少许多，更适用于复杂多变的数据中心等应用。但是 FPGA 也不是万能的，优势有时候也是劣势。虽然 FPGA 相比于单片机、CPU 等集成电路芯片拥有效率更高、功耗更低的特点，但是易于开发程度远远不如单片机、CPU；在数