FPGA是基于查表结构技术、SRAM生产工艺的PLD。采用这种结构的PLD芯片有Altera 公司的ACEX、Cyclone、Stratix系列和Xilinx公司的Spartan、Virtex系列等。
基于查表（LUT）结构技术原理来实现逻辑的FPGA本质上相当于一个RAM。当用户描述了一个逻辑电路后，设计软件会自动计算其所有可能的结果，并先行写入RAM。这样每输入一个信号进行逻辑运算就相当于输入一个地址进行查表，出对应的内容输出结果。
一个查表要实现N输入的逻辑功能，需要2N位的SRAM存储单元。显然N不可能很大，否则LUT的利用率很低；因此当N较大时，要用几个LUT分开实现。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16×l的RAM。图1所示是一个4输入与门的例子，其内部结构如图2所示。
贴片式称重料位计
(a)实际逻辑电路(b)LUT的实现方式
图1FPGA的逻辑实现原理
可视对讲机尺寸
图2FPGA查表内部结构
（1）Cyclone系列器件概览
Altera Cyclone系列FPGA器件基于成本优化的1.5V、0.13μm
全铜SRAM工艺，容量从2910至20060个逻辑单元，具有多达cng撬装加气站
294912bit的嵌入RAM。Cyclone FPGA支持各种单端I/O标准如
LVTTL（低压TTL）、LVCMOS（低压CMOS）和PCI等，通过LVDS
（低压差分串行）和RSDS（去抖差分信号）标准提供多达129个通道的差分I/O支持，每个LVDS通道高达640Mbps。Cyclone器件具有双数据速率（DDR）SDRAM 和FCRAM接口的专用电路，两个锁相
环（PLL）提供6个输出和层次时钟结构以及复杂设计的时钟管理电路。这些高效架构特性的组合使得该FPGA系列成为ASIC最灵活和最合算的替代方案。
（2）Cyclone系列FPGA结构组成
Cyclone系列器件在结构上大同小异，主要由逻辑阵列块（Logic Array Blocks，LAB）、嵌入式存储块M4K RAM（Memory4Kbit RAM）、I/O单元（I/O Element）、嵌入式硬件乘法器和PLL等模块构成，在各个模块之间存在着丰富的互连资源（Interconnect Resource，IR）和时钟。图3给出了Cyclone系列FPGA的整体结构。
Cyclone系列FPGA器件的可编程资源主要包括LBA、IOE和IR，其中LBA是最主要的可编程资源，每个LAB由10个逻辑单元（Logic Element，LE）组成。一个LE是有效执行用户逻辑的最小逻辑单元，每个LE都包含一个4输入的LUT，如图4所示，它是一种可以构建任意4个参数的逻辑函数发生器。
图3Altera Cyclone系列FPGA整体结构
图4Cyclone器件的LE结构（3）Cyclone系列FPGA的特性
Cyclone系列FPGA的主要特性如表1所示。
表1Cyclone系列FPGA特性一览特性说明
成本优化的架构具有多达20060个逻辑单元，可用来实现复杂的应用。
嵌入式存储器M4K存储块提供288Kbit存储容量，能够被配置来支持多种操作模式，包括RAM、ROM、FIFO 及单端口和双口模式
外部存储器接口具有高级外部存储器接口，允许设计者将外部单数据率（SDR）SDRAM、双数据率（DDR）、SDRAM和DDR FCRAM器件集成到复杂系统设计中
支持LVDS I/O具有多达129个兼容LVDS的通道，每个通道数据率高达640Mbps。
支持单端I/O支持各种单端I/O接口标准，如3.3V、2.5V、1.8V、LVTTL、LVCMOS、SSTL和PCI标准
时钟管理电路具有两个可编程锁相环（PLL）和8个全局时钟线，提供健全的时钟管理和频率合成功能接口和协议支持诸如PCI等串行、总线和网络接口，可访问外部存储器和多种通信协议如以太网协议。DSP实现为在FPGA上实现低成本数字信号处理（DSP）系统提供了理想的平台
冗余码校验自动进行32位CRC校验
空调控制系统串行配置器件能用Altera新的串行配置器件进行配置
Nios II系列嵌入式处理器Cyclone器件的Nios II系列嵌入式处理器能够降低成本，增加灵活性，非常适合于替代低成本的分立微处理器
（4）Cyclone系列FPGA的性能参数
表2归纳了Cyclone FPGA系列产品性能情况，表3是Cyclone器件封装和最大用户I/O管脚数。
led箱体表2Cyclone系列FPGA性能概览
型号EP1C3EP1C4EP1C6EP1C12EP1C20逻辑单元（LE）2,9104,0005,98012,06020,060 M4K RAM块（4Kbit＋奇偶校验）1317205264 RAM总量59,90478,33692,160239,616294,912 PLL12222
最大用户I/O数104301185249301
差分通道3412972103129
表3Cyclone器件封装和最大用户I/O管脚
固液分离装置封装尺寸(mm×mm)EP1C3EP1C4EP1C6EP1C12EP1C20 TQFP100(16x16)65----TQFP144(22x22)104-98--PQFP240(32x32)--185173-FineLine BGA256(17x17)--185185-FineLine BGA324(19x19)-249-249233 FineLine BGA400(21x21)-301--301
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