可编程逻辑器件VIP免费

可编程逻辑器件PLD一、PLD简介可编程逻辑器件(PLD)，它能够完成各种数字逻辑功能。典型的PLD由一个“与”门和一个“或”门阵列组成，而任意一个组合逻辑都可以用“与—或”表达式来描述，所以，PLD能以乘积和的形式完成大量的组合逻辑功能。它有如下特点：1、逻辑电路的设计和测试均可在计算机上实现，设计成功的电路可方便的下载到PLD，因而可研制周期短、成本低、效率高，使产品能在极短时间内推出。2、用PLD实现的电路容易被修改。这种修改通过PLD重新编程实现，可以不影响其外围电路。因此，其产品的维护、更新都很方便。PLD使硬件也能象软件一样实现升级，因而被认为使硬件革命。3、较复杂的数字系统能用1片或数片PLD实现，因而，应用PLD生产的产品轻小可靠。此外，PLD还具有硬件加密功能。4、应用PLD设计电路时，需选择合适的软硬件平台（开发系统）。因此，PLD得到广泛的应用。二、PLD的分类按照PLD的结构体系，主要可分为简单PLD（包括PAL、GAL等）、CPLD和FPGA。PAL：ProgrammableArrayLogic可编程阵列逻辑GAL：GenericArrayLogic通用阵列逻辑CPLD：ComplexProgrammableLogicDevice复杂可编程逻辑器件FPGA：FieldProgrammableGateArray现场可编程门阵列另外，最早使用的PLD是FPLA(FieldProgrammableLogicArray)现场可编程逻辑阵列，它的与、或阵列均可编程，现在已经很少使用。EPLD是可擦除的可编程逻辑器件ErasableProgrammableLogicDevice的缩写。有的资料把可擦除的PLD都统称为EPLD，但更一般的是指继PAL、GAL之后推出的一代集成度远高于PAL、GAL，但相对CPLD和FPGA较低的可擦除的可编程逻辑器件。时至今日，生产的绝大多数可编程逻辑器件都是可擦除的了。PROM、EPROM、EEPROM这些存储器也可当作一种可编程器件。它们的与阵列（即地址译码器）是固定的，并且将所有输入变量的最小项全部译出了。而它们的或阵列（即存储阵列）是可编程的。但是实现逻辑函数时，往往只用到一部分最小项，如果用存储器来实现的话芯片的利用率不高。PROM：ProgrammableRead-OnlyMemory可编程只读存储器EPROM：ErasableProgrammableRead-OnlyMemory可擦除只读存储器，一般特指UVE-PROM(Ultra-VioletErasablePROM)EEPROM：ElectricallyErasableProgrammableRead-OnlyMemory电可擦除只读存储器其它简单的PLD使用的也较少，目前广泛使用的是CPLD和FPGA。三、PLD发展现状PLD和FPGA的功能基本相同，只是实现原理略有不同，所以我们有时可以忽略这两者的区别，统称为可编程逻辑器件或PLD/FPGA。PLD是电子设计领域中最具活力和发展前途的一项技术，它的影响丝毫不亚于70年代单片机的发明和使用。PLD能完成任何数字器件的功能，上至高性能CPU,下至简单的74电路，都可以用PLD来实现。PLD如同一张白纸或是一堆积木，工程师可以通过传统的原理图输入法，或是硬件描述语言自由的设计一个数字系统。通过软件仿真，我们可以事先验证设计的正确性。在PCB完成以后，还可以利用PLD的在线修改能力，随时修改设计而不必改动硬件电路。使用PLD来开发数字电路，可以大大缩短设计时间，减少PCB面积，提高系统的可靠性。PLD的这些优点使得PLD技术在90年代以后得到飞速的发展，同时也大大推动了EDA软件和硬件描述语言（HDL)的进步。开发PLD需要了解两个部分,PLD/FPGA开发软件和PLD/FPGA本身。PLD/FPGA开发软件已经发展的相当完善，用户甚至可以不用详细了解PLD的内部结构，也可以用自己熟悉的方法：如原理图输入或HDL语言来完成相当优秀的PLD设计。PLD/FPGA的开发软件包括Altera公司的QuartusII、Xilinx公司的ISEWebPack、Lattice公司的ispleverBase。对于PLD产品，一般分为：基于乘积项（Product-Term）技术，EEPROM（或Flash）工艺的中小规模PLD，以及基于查找表（Look-Uptable）技术，SRAM工艺的大规模PLD/FPGA。EEPROM工艺的PLD密度小，多用于5,000门以下的小规模设计，适合做复杂的组合逻辑，如译码。SRAM工艺的PLD(FPGA)，密度高，触发器多，多用于10,000门以上的大规模设计，适合做复杂的时序逻辑，如数字信号处理和各种算法。电子设计自动化（EDA）的实现是与CPLD/FPGA技术的迅速发展息息相关的。CPLD/FPGA是...