第1页共17页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页共17页引言电子设计的必由之路将是数字化，这已成为有目共睹的事实。在数字化的道路上，我国电子设计技术的发展经历了许多重大的变革和飞跃。从传统的应用SSI、MSI等通用的数字电路芯片构成电路系统到广泛地应用单片机，电子设计技术发生了一个巨大的飞跃。今天，随着VLSI向更高层次的发展，电子产品市场运作节奏的进一步加快，电子设计技术已迈入一个全新的阶段，即CPLD/FPGA在EDA基础上的广泛应用。它在更高层次上容纳了过去数字技术的优秀部分，但在电子设计的技术操作和系统构成上却发生了质的飞跃。CPLD/FPGA不但在逻辑实现上是无限的，而且可触及硅片电路线度的物理极限，并兼有串行、并行工作方式，高速、高可靠性以及宽口径适用性等诸方面的特点。不但如此，随着EDA技术的发展和CPLD/FPGA向深亚微米领域的进军，它们与MCU、MPU、DSP、A/D、D/A、ROM和RAM等独立器件之间的功能界限将日益模糊。特别是软/硬件IP芯核产业的迅猛发展，嵌入式通用与标准CPLD/FPGA器件呼之欲出，片上系统（SOC）已近在咫尺。同时，CPLD/FPGA还打破了软硬件之间最后的屏障，使软硬件工程师有了共同的语言。可以预测，未来的电子设计将是EDA的时代，而掌握EDA这门技术无疑已成为现代每一位电子设计工程技术人员必不可少的基本技能。本篇正是鉴于这样的背景，介绍了可编程逻辑器件（PLD）CPLD/FPGA的结构以及通用的硬件描述语言（VHDL），并着重介绍了Altera公司的软件平台MAX+PLUSII的使用和在此基础上的PLD基本设计原理。第2页共17页第1页共17页设计输入优化电路选择器件编程器件功能时序检测电路设计方案编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第2页共17页第一章可编程逻辑器件简介1．1PLD设计的数字系统的特点可编程逻辑器件（ProgrammedLogicDevice），简称PLD，是一种由用户通过编程定义其逻辑功能，从而实现各种设计要求的集成电路芯片。它是70年代发展起来的新型逻辑器件，发展至今，已相继出现了PROM、EPROM、PLA、PAL、GAL和ISP等多个品种。它的出现对传统的用中小规模集成电路设计数字电路系统产生了很大的影响，相比之下，采用PLD设计数字系统具有如下特点：1．减小系统体积：单片PLD具有相当高的密度，能实现的逻辑功能大约是中小规模集成电路的几倍到几十倍，高密度PLD器件甚至能大千倍。因此，使用PLD器件能大量节省空间，减小设备体积。2．增强逻辑设计的灵活性：使用PLD器件设计的系统，可以不受标准系列器件在逻辑功能上的限制。在系统设计、系统调试过程中的任何阶段都能对PLD器件的逻辑功能进行修改，给系统设计提供了很大的灵活性。3．缩短设计周期：由于PLD具有可编程特性，用它来设计一个系统所需时间比传统方式大为缩短，而且在调试和生产阶段，对PLD器件的逻辑进行调整十分简便迅速，无需重新布线和更换印制板。4．提高系统处理速度：利用PLD的与或两级结构可实现任何逻辑功能，比用中小规模器件所需的逻辑级数少。这不仅简化了系统设计，而且减少了时延，提高了系统处理速度。5．降低系统成本：采用PLD器件设计的系统，虽然单片PLD器件要比单片中小规模芯片贵得多，但由于PLD集成度高，而且测试与装配的工作量大大减少，加上避免了改变逻辑带来的重新设计和修改等一系列问题，有效地降低了成本。6．提高系统的可靠性：用PLD器件设计的系统减少了芯片和印制板的数量及相互间的连线，从而增加了系统的平均寿命和抗干扰能力，提高系统的可靠性。7．系统具有加密功能：某些PLD器件，如GAL或高密度的可编程逻辑器件本身就具有加密功能。设计者在设计时选中加密项，可编程逻辑器件就被加密，器件的逻辑功能无法被读出，有效地防止逻辑系统被抄袭。因而，使用可编程逻辑器件设计的系统具有保密特性。目前，使用可编程逻辑器件来设计电路需要依靠相应的开发软件平台和编程器。可编程逻辑器件开发软件和相应的编程器多种多样，特别是一些较高级的软件平台，其功能更加灵活，具有图形输入、语言输入和波形输入等多种输入方法；且具有功能分析、时序分析、电路划分、布局连线、...
