Среди ПЛИС различают программируемые логические схемы CPLD (Complex Programmable Logic Device) и программируемые вентильные матрицы FPGA (Field Programmable Gate Array). Каждая схема изготовляется в виде множества ячеек (ячейки могут быть достаточно сложными логическими схемами, вентилями или даже отдельными транзисторами) и избыточного множества программируемых соединений между элементами.
В технологии fuse/antifuse создания соединений (сегодня она уже почти не используется) соединения имеют тонкие перемычки. Реальная схема с полезными функциями получается расплавлением металлических (fuse) или изолирующих (antifuse) перемычек. В случае fuse соединение разрывается, в случае antifuse создается, поскольку ликвидируется тонкий изолирующий слой. Следовательно, при использовании CPLD и FPGA необходимо с помощью САПР выбрать систему связей между ячейками программируемого прибора в соответствии с реализуемыми в схеме алгоритмами и синтезировать программы управления программатором — прибором создания/ликвидации перемычек. В настоящее время вместо плавких перемычек управление соединениями осуществляют с помощью МОП-транзисторов так, как это используется в памяти EEPROM. При этом допускается многократное перепрограммирование схем.
В CPLD имеется ряд блоков с элементами И и ИЛИ, программируемые схемы их коммутации, схемы ввода/вывода и макроблоки, включающие триггеры. Логические блоки реализуют логические функции в дизъюнктивной нормальной форме. Программируются как входы логических элементов И, так и схемы коммутации. Кристаллы FPGA отличаются большим разнообразием логических элементов. Программирование схемы выполняют путем создания соединений между определенными проводниками или размыканием существующих соединений. В некоторых типах программируемых схем (в БМК — базовых матричных кристаллах) для создания соединений требовалось выполнять заключительные технологические операции металлизации. В современных схемах программируемой логики создание и ликвидация соединений осуществляется с помощью МОП-транзисторов с плавающим затвором. Следовательно, при использовании CPLD и FPGA необходимо с помощью САПР выбрать систему связей между ячейками программируемого прибора в соответствии с реализуемыми в схеме алгоритмами и синтезировать программы управления программатором, создающим соединения. В САПР при разработке ПЛИС используют их описание на языках типа VHDL, Verilog или на специализированном языке производителя ПЛИС, разработка в интерактивном режиме ведется с помощью схемного редактора.
Рис. 1.  Конструкция FPGA
На производстве кристаллов ПЛИС специализируется ряд фирм, например, Xilinx, Altera, Actel и др., зачастую эти же фирмы поставляют программное обеспечение для синтеза схем на производимых ими ПЛИС. Имеются программы, ориентированные как на синтез CPLD- и FPGA- схем, так и программы для синтеза схем сигнальных процессоров (DSP — Digital Signal Processor), на базе которых проектируют промышленные компьютеры и другие встроенные системы управления, например, транспортными средствами, бытовой аппаратурой и т.п.