FPGA是Field Programmable Gate Array的縮寫，即現(xiàn)場可編程門陣列。FPGA是20世紀80年代中期出現(xiàn)的一種新型的可編程邏輯器件，其結構不同于基于與或陣列的器件。其最大的特點是可實現(xiàn)現(xiàn)場編程。所謂現(xiàn)場編程是指對于已經(jīng)焊接在PCB上或正在工作的芯片實現(xiàn)邏輯重構，當然也可在工作一段時間后修改邏輯。除FPGA外，基于GAL系列的ispLSI等在線可編程集成電路都也具有這種功能。

FPGA是Ross Freema于1985年發(fā)明的，當時第一個FPGA采用2μm工藝，包含64個邏輯模塊和85000個晶體管，門數(shù)量不超過1000個，當時他所創(chuàng)造的 FPGA被認為是一項不切實際的技術，他的同事Bill Carter曾說：“這種理念需要很多晶體管，但那時晶體管是非常珍貴的東西?！彼匀藗冋J為Ross的想法過于脫離現(xiàn)實。但是Ross預計：根據(jù)摩爾定律（每18個月晶體管密度翻一翻），晶體管肯定會越來越便宜，因此它必將成為未來不可或缺的技術。在短短的幾年時間內(nèi)，正如Ross所預言的，出現(xiàn)了數(shù)十億美元的現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）市場。但可惜的是，他已經(jīng)無法享受這一派欣欣向榮的景象，Ross Freeman在1989年已經(jīng)與世長辭了，但是它的發(fā)明卻持續(xù)不斷地促進電子行業(yè)的進步與發(fā)展。
我們知道構成數(shù)字邏輯系統(tǒng)最基本的單元是與門、或門、非門等，而門電路是由用二極管、三極管和電阻等元件構成的，然后與門、或門、非門又構成了各種觸發(fā)器實現(xiàn)狀態(tài)記憶。FPGA同樣也屬于數(shù)字邏輯電路的一種，也是由最基本的元件構成的。一片F(xiàn)PGA可以在內(nèi)部集成上億個門電路，打破了以往使用數(shù)量繁多分立器件實現(xiàn)電子裝置的歷史，不僅電路面積、成本大大減小，而且可靠性得到了大幅度的提升。
一般來說，F(xiàn)PGA內(nèi)部是由最小的物理邏輯單位LE、布線網(wǎng)絡、輸入輸出模塊與片內(nèi)外設組成的，而最小物理邏輯單元是指用戶無法修改的、固定的最小單元，設計者只能將這些單元通過互聯(lián)線將其連接起來，然后實現(xiàn)特定的功能。一個LE是由觸發(fā)器、LUT與控制邏輯組成的，從而同樣可以實現(xiàn)組合邏輯和時序邏輯。
隨著FPGA集成度的不斷增加，其內(nèi)部的片內(nèi)外設也越來越多，可集成SRAM、Flash、AD、RTC等外設，真正用單芯片方案完成系統(tǒng)設計，所以我們所理解的FPGA最底層是一些實實在在的門電路構成的，然后由門電路構成最小的物理邏輯單元，然后再通過布線層將這些最小物理邏輯單元連接成用戶需要的特定功能，我們所需要控制的僅僅是布線層之間的互連開關，這也是我們編程的對象，通過這些開關來改變功能。
FGPA按工藝分主要有SRAM工藝和Flash工藝（工藝是針對它們的編程開關來說的）兩類，基于SRAM工藝的FPGA最大的缺點是掉電數(shù)據(jù)會丟失無法保存，所以由FPGA構成的系統(tǒng)，外部還需要增加一個配置芯片用于保存編程數(shù)據(jù)，在系統(tǒng)每次上電時都需要從配置芯片中將配置數(shù)據(jù)流加載到FPGA中，然后才能正常地運行，其優(yōu)點是靈活性很強。而基于Flash架構的FPGA在掉電后不會丟失數(shù)據(jù)，無需配置芯片，上電即可運行，其特點非常類似ASIC，但卻比ASIC更加靈活可以重復編程。由此可見如果用基于Flash架構的FPGA來取代ASIC的話，不僅風險大大降低，而且成本也會大幅度地下降。

FPGA結構
FPGA／CPLD的規(guī)模比較大，它可以替代幾十甚至幾千塊通用IC芯片。相當一個子系統(tǒng)部件 。

FPGA/CPLD結構由三大部分組成的。1.一個二維的邏輯塊陣列，構成了PLD器件的邏輯組成核心。2.輸入／輸出塊。3.連接邏輯塊的可編程內(nèi)部連線資源。連線資源：由各種長度的連線線段組成，其中有一些可編程的連接開關，它們用于邏輯塊之間、邏輯塊與輸入／輸出塊之間的連接。

對用戶而言，CPLD與FPGA的內(nèi)部結構稍有不同，但用法一樣，所以多數(shù)情況下，不加以區(qū)分。
用戶可以反復編程、擦除、使用或者在外圍電路不動的情況下用不同的開發(fā)軟件在FPGA上實現(xiàn)不同的邏輯功能。