第2章可編程邏輯器件基礎-展示頁
2025-07-29 09:18本頁面
【正文】 PLD中或陣列的簡化圖表示。 PLD器件的基本結構 查找表 LUT 輸入 1 輸入 2 輸入 4 輸入 3 輸出 ? 電路符號 ? 在常用的 EDA軟件中，原理圖一般是用圖中所示的 “ 常用符號 ” 來描述表示的。一個 N輸入查找表（LUT）可以實現 N個輸入變量的任何邏輯功能，如 N輸入 “ 與 ” 、N輸入 “ 異或 ” 等。 PLD器件的基本結構 輸 入緩 沖電 路與陣列或陣列輸 出緩 沖電 路輸入輸出? 基本結構 ? 依據可編程的部位可將 PLD器件分為可編程只讀存儲器 PROM、可編程邏輯陣列 PLA、 可編程陣列邏輯 PAL、 通用陣列邏輯 GAL等四種最基本的類型 ， 如表所示 。 可編程邏輯器件的發(fā)展趨勢 ? 基本結構 ? PLD器件種類較多，不同廠商生產的 PLD器件結構差別較大，本節(jié)選擇 PLD器件中一些具有代表性的結構來說明其實現的主要邏輯功能。 ? 向高速可預測延時器件的方向發(fā)展 。 ? 向系統內可重構的方向發(fā)展 。 ? 提高設計靈活性，可編程邏輯器件是一種由用戶編程實現芯片功能的器件，與由工廠編程的掩膜 ASIC相比，具有更好的設計靈活性。 可編程邏輯器件分類 ? 縮短研制周期，整個設計通常只需幾天便完成，縮短了產品研制周期，有利于產品的快速上市。 ? SRAM型器件，即 SRAM查找表結構的器件。 ? UEPROM型器件，即紫外線擦除 /電可編程器件。 可編程邏輯器件分類 ? 按編程工藝分類 ? 熔絲（ Fuse）型器件。其基本結構類似于 “ 門陣列 ” 的器件，它由簡單的查找表組成可編程邏輯門，再構成陣列形式。大部分簡單的 PLD和 CPLD都屬于這個范疇。 可編程邏輯器件分類 可編程邏輯器件 低密度可編程邏輯 器件 （ LDPLD） 高密度可編程邏輯 器件 （ HDPLD） PROM EPLD CPLD FPGA PLA PAL GAL ? 按器件結構分類 ? 乘積項結構器件。并且出現了內嵌復雜功能塊（如加法器、乘法器、 RAM、PLL CPU核、 DSP核等）的超大規(guī)模器件 SOPC（ System On a Programmable Chip）。 （ 5） 20世紀 80年代末， Lattice公司又提出了在系統可編程的概念，即 ISP技術，并且推出了一系列的具備在系統可編程能力的 CPLD器件。 （ 3） 20世紀 80年代初， Lattice公司發(fā)明了電可擦寫的、比 PAL器件使用更靈活的通用可編程陣列邏輯 GAL。 概述 綜觀可編程邏輯器件的發(fā)展情況，大體可以分為六個發(fā)展階段： （ 1） 20世紀 70年代初，熔絲編程的可編程只讀存儲器 PROM和可編程邏輯陣列 PLA是最早的可編程邏輯器件。 可編程邏輯器件與 EDA技術的結合 ， 使得系統設計人員與芯片設計人員的相互滲透 ， 從而快速 、 方便地構建數字系統 。第 2章 可編程邏輯器件基礎 EDA技術與 VHDL設計 可編程邏輯器件基礎 可編程邏輯器件（ Programmable Logic Device，簡稱 PLD）是 20世紀 70年代發(fā)展起來的一種新型邏輯器件，它是大規(guī)模集成電路技術的飛速發(fā)展與計算機輔助設計（ CAD）、計算機輔助生產（ CAM）和計算機輔助測試（ CAT）相結合的一種產物，是現代數字電子系統向著超高集成度、超低功耗、超小型封裝和專用化方向發(fā)展的重要基礎。 概述 PLD器件的基本結構 CPLD/FPGA的結構特點 可編程邏輯器件的編程元件 可編程邏輯器件的基本資源 可編程邏輯器件的測試技術 可編程邏輯器件的設計與開發(fā) 可編程邏輯器件基礎 可編程邏輯器件是一種由用戶編程實現所需功能的半定制集 成電路 ， 近年來發(fā)展十分迅速 ， 已在國內外的計算機硬件 、 工業(yè) 控制 、 智能儀表 、 數字視聽設備 、 家用電器等領域得到了廣泛的 應用 。 學習 ASIC技術 ， 掌握可編程邏輯器件的設計方法 ， 已成為現代電子系統設計人員必須具備的基本技能之一 。 （ 2） 20世紀 70年代末，對 PLA器件進行了改進， AMD公司推出了可編程陣列邏輯。 （ 4） 20世紀 80年代中期， Xilinx公司提出了現場可編程的概念，同時生產出了世界上第一個 FPGA器件。 （ 6）進入 20世紀 90年代以后，集成電路技術進入到飛速發(fā)展的時期。 ? 按集成度分類 集成度是集成電路一項很重要的指標，如果從集成密度上分類，可分為低密度可編程邏輯器件（ LDPLD）和高密度可編程邏輯器件（ HDPLD）。其基本結構為 “ 與 —或陣列 ” 的器件。 ? 查找表結構器件。大多數FPGA屬于此類器件。 ? 反熔絲（ Antifuse）型器件。 ? E2PROM編程器件，即電可擦寫編程器件。 ? Flash型器件。 ? 降低設計成本，采用可編程邏輯器件為降低投資風險提供了合
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