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PLD产生于20世纪70年代，是在专用集成电路（Application Specific Integrated Circuit, ASIC）的基础上发展起来的一种新型逻辑器件。PLD属于半定制ASIC，是目前数字系统前端设计的主要平台，主要通过电子设计自动化软件工具对其进行配置和编程，其发展可以划分为以下4个阶段。
20世纪70年代，可编程器件只有简单的可编程只读存储器（Programmable ROM, PROM）、紫外线可擦除只读存储器（Erasable Programmable ROM, EPROM）和电可擦除只读存储器（Electrically Erasable Programmable ROM, EEPROM）3种。由于结构和功能方面的限制，它们只能实现简单的数字逻辑功能。
20世纪80年代，出现了结构上更复杂的可编程阵列逻辑（Programmable Array Logic, PAL）和通用阵列逻辑（General Array Logic, GAL）器件，它们被正式称为PLD，能够完成各种逻辑运算功能。例如，PLD由逻辑“与”和逻辑“非”阵列组成，用“与或”表达式实现任意组合逻辑，所以PLD能以SOP形式完成大量的逻辑组合。PAL器件只能实现一次编程，之后无法修改器件的内部结构；如果需要修改器件的内部结构，则需要更换新的PAL器件。而GAL器件可实现多次编程，如果需要修改内部结构，只要在原器件上再次编程即可。
20世纪90年代，众多可编程逻辑器件厂商（例如，Altera和Xilinx）推出了类似于标准门阵列的现场可编程门阵列（Field Programmable Gate Array, FPGA）和类似于PAL结构的复杂可编程逻辑器件（Complex PLD, CPLD），显著提高了逻辑运算的速度，具有体系结构和逻辑单元灵活、集成度高，以及适用范围广等特点，兼容传统PLD和通用门阵列的优点，能够实现超大规模数字逻辑电路，编程方式也很灵活，成为数字系统前端和中小规模产品设计的首选。
21世纪初，可编程逻辑器件厂商将可编程逻辑阵列和专用处理器集成到单片FPGA中，将其称为全可编程平台，也称为异构架构器件，有厂商将其称为片上可编程系统。例如，作为全球知名的可编程逻辑器件厂商——美国Xilinx（中文称赛灵思）公司推出了几种基于异构架构的嵌入式系统解决方案，主要分为硬核处理器和软核处理器两类。
1）基于硬核处理器的异构架构
（1）2005年，Xilinx 在 Virtex-4系列的 FPGA 中内嵌了时钟频率高达450MHz 的PowerPC硬核微处理器。
（2）2012年，Xilinx在FPGA中内嵌了时钟频率高达1GHz的ARM Cortex-A9双核硬核处理器，该器件不再被看作传统的FPGA，而将其称为Zynq-7000，它主要用于高性能嵌入式系统中。
（3）2016年，在Zynq-7000的基础上，为了进一步扩展在高性能嵌入式系统领域的应用空间，Xilinx发布了Zynq UltraScale+ MPSoC，在该系列器件内部集成了四核ARM Cortex-A53处理器、双核ARM Cortex-R5处理器和ARM Mali-400图像处理器（Graphs Processing Unit, GPU）。
2）基于软核处理器的异构架构
基于Xilinx公司FPGA的微处理器知识产权（Intellectual Property, IP）软核，包括8位的PicoBlaze和32位的MicroBlaze，提供了低成本的嵌入式系统应用解决方案。
通过这两种嵌入式解决方案，实现了软件需求和硬件设计的完美结合，使FPGA的应用范围从数字逻辑扩展到了嵌入式系统领域。
注 ：（1）硬核处理器是指已经将处理器以布局和布线的形式固化到FPGA芯片中，并占用一定的硅片面积的处理器。
（2）软核处理器是指以HDL或网表的形式提供给用户，用户通过ISE或Vivado软件工具的综合和实现处理后，通过在FPGA内使用逻辑资源而合成的处理器。
（3）从性能上来说，硬核处理器要远高于软核处理器；从实现成本上来说，软核处理器要低于硬核处理器；从可移植来说，硬核处理器没有可移植性，而软核处理器经过综合和实现后可用于很多不同的FPGA中。