前言

在信息技术高速发展的当下，现场可编程门阵列(FPGA)作为关键电子器件，在通信、工业自动化、人工智能和边缘计算等领域扮演着举足轻重的角色。当前，国内对芯片自主可控的需求越发迫切，“国产替代”已成为行业发展的重要趋势，而FPGA作为核心算力载体之一，其国产化进程备受瞩目。安路科技作为国产FPGA领域的领先企业，其产品在性能、稳定性和性价比上逐步接近国际先进水平，为国产FPGA技术推广应用提供了坚实支撑。

本书基于EG4S20BG256芯片讲解了FPGA的内部构成和设计方法，旨在系统总结国产FPGA开发的核心知识与实用技能，帮助读者深入了解国产FPGA技术与产业发展脉络。本书采用“理论结合实践，案例驱动学习”的特色模式： 一方面详细介绍FPGA的基础理论、开发工具与硬件平台； 另一方面通过具体工程实例演示开发流程，使读者能够快速掌握实操技能； 同时，结合安路科技产品的特点，详细讲解其在智能控制等领域的应用场景与技术实现，充分展现国产FPGA的技术优势与创新潜力。

本书由长期从事该课程教学的一线教师编写，作者主讲的理论课程“FPGA系统设计与开发”获评国家级一流本科课程。经过数年的教学实践与工程项目实践，作者团队对实践内容进行凝练，形成了本书。本书从应用的角度强调开发方法和工程实现，注重培养学生实践能力和工程素养。本书第1、2、5、

9～11章由李海编写，第3、4、6章由李明进编写，第7、8章由王争编写。本书的所有实验代码均通过仿真或板级验证，感谢薛舒元、邓鑫宇、吴倩茹三位同学对于各个案例代码的调试。

希望通过本书，能让读者不仅掌握FPGA开发的技术要点，更能理解国产化背景下电子信息产业的自主发展路径，为我国电子信息产业升级贡献一份力量。在编写过程中，作者注重内容的准确性、案例的实用性，兼顾学术性与实用性，旨在为高校教育、工程技术人才培养提供有力支持，也为广大技术人员开展国产FPGA应用研发提供参考依据。由于时间仓促和作者水平有限，书中难免有不妥之处，敬请读者批评指正，以便修订时改进。

作者

2026年3月