FPGA（Field-Programmable Gate Array）的基本組成單元是其內部結構的關鍵組件，這些單元可以被編程來執行各種數字邏輯功能。FPGA的基本組成單元主要包括以下幾個部分：

1. 可編程邏輯塊 (CLB, Configurable Logic Block)

• • CLB是FPGA中最核心的組成部分，它們是實現邏輯功能的基本單元。
  • 每個CLB包含多個查找表（LUTs, Look-Up Tables）和觸發器（D觸發器或其他類型的觸發器）。
  • LUTs用于實現組合邏輯功能，而觸發器用于實現時序邏輯，存儲狀態信息。

1. 查找表 (LUT, Look-Up Table)

• • LUT是一種小型的只讀存儲器（ROM），可以被配置為實現任何4輸入的布爾函數。
  • LUT的大小通常是4到6個輸入，這取決于具體的FPGA架構。
  • 通過編程LUT，可以實現邏輯門的功能，如AND、OR、NAND、NOR、XOR、XNOR等。

1. 觸發器 (Flip-Flops)

• • 觸發器是時序電路的基本組成部分，用于存儲數據。
  • 它們通常與LUTs一起使用，形成寄存器和其他時序邏輯元素。

1. 嵌入式RAM資源 (Block RAM)

• • 這些是集成在FPGA內的塊狀隨機存取存儲器。
  • 可以配置為單端口、雙端口RAM，或者作為FIFO（First-In First-Out）緩沖器。

1. 輸入/輸出單元 (IOB, Input/Output Block)

• • IOB提供芯片與外部世界的接口，管理信號的輸入和輸出。
  • 它們可以配置為適應不同的電氣標準和特性，例如LVCMOS、LVDS等。

1. 可編程互聯資源

• • 包括布線資源和開關矩陣，用于連接FPGA內部的各個部分。
  • 布線資源包括全局布線、長線、短線和分布式的布線資源，確保信號可以在芯片上高效地傳播。

1. 內嵌功能單元

• • 如延遲鎖相環（DLL, Delay Locked Loop）和鎖相環（PLL, Phase-Locked Loop），用于時鐘管理和信號同步。

1. 內嵌專用硬核

• • 這些是預先設計好的復雜功能模塊，如串行收發器（SERDES, Serializer/Deserializer）、DSP（Digital Signal Processing）模塊、微處理器核心等。

FPGA的設計靈活性來自于這些單元的可編程性和可配置性，使得設計師能夠構建出滿足特定需求的復雜數字電路。