现场可编程门阵列（FPGA，Field Programmable Gate Array）是一种高性能、低延时、可重构，拥有高速并行运算能力，并可定制性能与功耗的可编程数字逻辑芯片，最早由 1984 年创立的赛灵思（Xilinx）公司推出，该公司由 Ross H. Freeman 和 Bernard V. Vonderschmitt 共同创办。不同于专用集成电路（ASIC，Application Specific Integrated Circuit）固定的内部电路连接和逻辑功能，FPGA 芯片内部电路连接与数字逻辑功能都可以通过灵活的编程来定义。

目前全球 FPGA 的市场份额主要集中在 赛灵思（Xilinx，2020 年被 AMD 收购）和 阿尔特拉（Altera，2015 年被 Intel 收购）两家美国企业手中，余下的市场份额主要由 莱迪思（Lattice）和 美高森美（Microsemi）两家公司占据。国产 FPGA 芯片产业起步较晚，产品性能与专利积累较为薄弱，目前主要有 深圳紫光同创、上海安路科技、广东高云半导体、上海复旦微电子、西安智多晶、深圳易灵思、北京京微齐力、成都华微电子 等研发厂商。本文基于 AMD/Xilinx 官方提供的数据手册与参考资料，分别从 产品线序列、片上功能单元、最小系统设计 三个维度进行讨论，协助硬件工程师快速上手相关电路设计。

运算放大器（Op-Amp，Operational Amplifier）是一种对信号具有放大功能的电路，实际使用时通常会与反馈网络配合起来使用。它能够对输入信号进行 加、减、微分、积分 等数学运算之后再进行输出，因而被广泛应用于信号处理、仪器仪表等领域。美国仙童（Fairchild）公司于 1965 年先后推出了运算放大器芯片 μA702 和 μA709，标志着运算放大电路进入了集成电路时代。该公司后于 1968 年再次推出了极为经典的 μA741 运算放大器芯片，至今仍然在被广泛应用。

伴随近些年运算放大器电路设计与制造技术的不断进步，各种类型的运放芯片百花齐放。例如：差动运放（放大两个输入信号的差值，并且抑制共模信号）、全差分运放（输入和输出都是差分信号）、仪表放大器（具有极高的共模抑制比与输入阻抗）、可变增益放大器 VGA（增益由外部电压进行控制）、可编程增益放大器 PGA（通过数字信号控制运放增益）、隔离放大器（输入端与输出端之间存在 电容、电感、光电 等方式的电气隔离）、轨到轨运放（输入和输出电压可以接近电源电压的范围）、电流检测放大器（通过检测采样电阻两端的微小电压差实现，并且能够工作在远高于自身电源幅值的共模电压场景）、跨导放大器（用于将电压输入转换为电流输出）、跨阻放大器（用于将电流输入转换为电压输出）、精密运算放大器 (输入失调电压\(V_{OS}<1mV\))。

分贝（dB，Decibel [ˈdesɪbel]）是一个用于衡量声压等级、信号功率强度的对数无量纲单位，该单位来源于美国的电话发明家贝尔 Alexander Graham Bell 的名字，是从贝尔（B，Bel）这个单位衍生而来（一贝尔等于十分贝 \(1Bel = 10dB\)），其最初被用于贝尔实验室长途电话线路损耗的计量，从而解决线性度量单位无法描述超过 \(10^{14}\) 数量级的信号强度问题，而后成为 声学、电子、通信 等领域的通用计量单位。

分贝并不是一个线性的绝对数值单位，其反映的是两个相同单位物理量的比值，在取对数之后分别再乘以 10（功率类参数，例如 声音功率、电功率）或者 20（场量类参数，声压、电压、电流、场强），其反映的是一个相对的数量级，而非一个绝对的数值。总而言之，由于分贝采用了对数 \(y = \log_a x\) 来作为单位的标度，因为而能够极大的压缩数值范围并且简化计算，同时也更加适配人类听觉以及信号传输的非线性感知特性。