FPGA 器件屬于專用集成電路中的一種半定制電路，是可編程的邏輯列陣，能夠有效的解決原有的器件門電路數較少的問題。FPGA 的基本結構包括可編程輸入輸出單元，可配置邏輯塊，數字時鐘管理模塊，嵌入式塊RAM，布線資源，內嵌專用硬核，底層內嵌功能單元。由于FPGA具有布線資源豐富，可重復編程和集成度高，投資較低的特點，在數字電路設計領域得到了廣泛的應用。FPGA的設計流程包括算法設計、代碼仿真以及設計、板機調試，設計者以及實際需求建立算法架構，利用EDA建立設計方案或HD編寫設計代碼，通過代碼仿真保證設計方案符合實際要求，最后進行板級調試，利用配置電路將相關文件下載至FPGA芯片中，驗證實際運行效果。

雖然在FPGA中，利用綜合工具來可以將VHDL或者Verilog代碼轉化成電路。但是作為FPGA工程師而言，在沒有綜合工具的情況下，如何設計出數字電路呢？如果已經知道需要實現的功能的狀態機，如何將它轉化成數字電路呢？和設計出數字電路呢？

設計數字電路一般有如下步驟：

1. 由給定的邏輯功能建立原始狀態圖和原始狀態表

2. 狀態化簡

3. 狀態分配

4. 選擇觸發器類型

5. 確定激勵方程組和輸出方程組

6. 畫出邏輯圖，并檢測自校正能力

使用D觸發器設計一個1101序列檢測器，輸入為串行編碼序列，輸出為檢出信號。