现场可编程门阵列FPGA(Field-Programmble Gate Arrays)是一种包含可编程逻辑模块和布线资源,通过用户编程来实现各种功能的器件。FPGA具有灵活性好、成本低、风险低、开发周期短等优点。反熔丝型FPGA通过对内部反熔丝的一次性烧录来实现相应的功能,这种特点使得它被广泛用于需要可靠性高、保密性强、抗辐射等特性的场合,特别是航空航天与军用领域。本文首先详细介绍了FPGA的国内外发展以及特点,比较了目前FPGA三种可编程技术的优缺点与适用领域,将反熔丝FPGA作为研究对象。其次介绍了反熔丝FPGA的体系结构,对布线结构、逻辑模块以及输入/输出模块作了细致的描述,总的来说,对逻辑单元的配置也就是对布线资源的分配。接下来研究了逻辑单元的实现方式与逻辑模块的应用,通过逻辑验证与仿真验证了实现单元的配置的正确性,并构建了基于Actel公司42MX系列逻辑模块的逻辑单元库。在这基础上,本文提出了一个反熔丝FPGA CAD系统设计流程,以MCNC基准电路为测试电路,通过该设计软件读取逻辑单元库,成功完成了自动布局布线。测试结果验证了逻辑单元库的适用性,同时也验证了反熔丝FPGA CAD系统设计软件的可行性。