现场可编程门阵列(FPGA)作为专用集成电路(ASIC)领域中的一种半定制电路自诞生以来就发展迅速。随着空间电子系统的迅速发展,反熔丝型FPGA以其非易失性、功耗低、集成度高、性能稳定、抗总剂量等优点得到了越来越广泛的关注。本文首先介绍两种不同结构的反熔丝(ONO型和MTM型反熔丝)的特点,但是由于这两种反熔丝结构比较复杂,不能由标准的CMOS工艺制造。本次设计的FPGA采用的是基于栅氧击穿原理的反熔丝,在对栅氧击穿模型进行讨论后,研究了FPGA原理、不同布线结构和不同编程的方式,在此基础上设计出基于行布线结构的反熔丝FPGA和具有反熔丝存储阵列的FPGA可编程逻辑模块,完成了两种电路原理图的绘制,包括反熔丝开关、逻辑模块、查找表、反熔丝存储阵列以及译码电路等,并完成了各子模块电路仿真和全电路功能仿真,最后完成了全部电路模块的版图设计,通过设计规则检查(DRC)和版图电路图对照验证(LVS),为后续的大规模反熔丝FPGA芯片开发提供参考。