今天要來簡單介紹FPGA的組成元件以及他在生活中的應用～他的內部結構結構複雜，包含了許多可程式化元件和互聯網路。

組成元件

他主要由下列這些元件構成：

1. 邏輯單位(Logic unit)：其中又包含組合邏輯單元(CLB)及查找表(LUT)。組合邏輯單位是FPGA中的主要邏輯建構塊，包含了觸發器(flip-flop)、多工器等。查找表是一種小型記憶體，會根據輸入來生成對應的輸出，可執行基本的邏輯操作。
2. 可程式化連線(Programmable Interconnects)：FPGA內有很多的可程式化連線，這些連線允許邏輯單元之間進行通訊及資料傳輸，使用者可以根據需求來設定連線。
3. I/O塊( I/O Block )：FPGA的輸入輸出端口，負責與外部電路進行通訊，這其中還包含了緩衝器、電壓標準設置等，支援許多輸入輸出的標準，如LVDS(Low-Voltage Differential Signaling)、COMS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor)。
4. 嵌入式記憶體(Embedded Memory)：大多數的FPGA中包含SRAM(static random-access memory)、BRAM(block random-access memory)等一些不同形式的嵌入式記憶體，用來儲存中間數據、配置資料或小型資料處理，這些記憶體可以用來建構FIFO、緩衝區等。
5. 數位信號處理單元(DSP Blocks)：FPGA內包含了專用的DSP模塊，這些模塊通常被用在處理一些數位信號處理相關的操作，如加法、乘法；適合用在執行數位濾波器、FFT(快速傅立葉變換)等演算法。
6. 時鐘管理模塊(Clock Management Units)：FPGA內部幾乎都會含有時鐘管理單位，如PLL(Phase-Locked Loop)及DLL(Delay-Locked Loop)，用來管理和生成設計所需要的時鐘訊號。
7. 嵌入式處理器(Embedded Processors)：部分較高端的FPGA內部集成了嵌入式處理器，讓用戶可以在FPGA上執行軟硬結合的系統設計。
8. 配置邏輯(Configuration Logic)：電路允許使用者更新FPGA的配置文件，以重置FPGA的邏輯功能。

生活上的應用

FPGA在生活中被使用的範圍很廣泛，來舉一些大家比較有聽過的東西：

1. 通信與網路設備：FPGA可用來處裡高速網路數據，傳輸一些大規模數據；他還可以執行制定好的協議處理，像是路由器中的封包加速轉發。
2. 影像與訊號處理：FPGA可以做低延遲的影像處理，常被用在醫療影像、監控系統、自動駕駛等領域；訊號處理的話，他的DSP可以處理數字訊號，像是音頻、視訊信號可以透過FPGA來過濾、解碼及編碼。
3. 工業自動化：FPGA也很常被用在精密控制及監控工業自動化設備上，可以處理I/O控制與即時反應，所以適合用在機器人及自動化生產線上。
4. 國防：在國防中會使用到的其中一項就是雷達信號，FPGA可以處理回波信號、數據融合和目標檢測，且能夠精確詳細的定位及追蹤目標；加上加密演算法，FPGA可以對軍事通信等資訊方面提供一定的安全保護。
5. 人工智慧與機器學習：FPGA可以加速模型的執行，因為他可以提供高效能；且他支持自定義的神經網路架構，透過這個功能可以滿足一些特殊需求，例如在一台有自動駕駛功能的車中，進行物體辨識及規劃路線。

其他部分還有測量及物聯網，FPGA常被用在需要高精度的側量與測試設備中，尤其是需要處理大量即時數據的應用，像是示波器；在物聯網的部分，FPGA可以當作邊緣計算裝置，負責處理及分析各種數據，可以減少對雲端的依賴。

今天就到這邊～