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* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 第二章 可编程逻辑器件 第二章 可编程逻辑器件基础 2.1 PLD概述 1、几个概念 可编程逻辑器件（PLD，Programmable Logic Device）是一种由用户编程实现所需功能的半定制集成电路。 PLD与EDA技术相结合，使得系统设计和芯片设计相互渗透。对于PLD使用者来说，使硬件设计软件化。可以很方便的验证、修改、继承，大大提高了设计效率。可以实现在系统编程（ISP）和在应用编程（IAP），使产品能在线升级和远程升级。 PLD与CPU的区别：CPU中的硬件是固定的，通过程序反复使用这些硬件资源，来实现所需要的功能。CPU中的程序是顺序执行的，限制了工作速度，不可能做到对事件实时反应和处理，最多是准实时的。PLD是一种纯硬件实现方法，通过编程PLD的内部电路（设计和连接）来达到所需要的功能，它的工作速度是由电路延时决定的，与程序无关，电路可以是顺序执行的（时序逻辑电路），也可以是并行执行的（组合逻辑电路）。 * GAL: Generic Array Logic 通用阵列逻辑 PLD：Programmable Logic Device 可编程逻辑器件 CPLD：Complex Programmable Logic Device 复杂可编程逻辑器件 EPLD：Erasable Programmable Logic Device 可擦除可编程逻辑器件 FPGA：Field Programmable Gate Array 现场可编程门阵列 VHDL：Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language 超高速集成电路硬件描述语言 ASIC：Application Specific Integrated Circuit 特定用途集成电路 ASSP：Application Specific Standard Product 专用标准半导体产品 2、相关专业名词 PAL: Programmable Array Logic 可编程阵列逻辑 PLA: Programmable Logic Array 可编程逻辑阵列 SOC：System on chip 片上系统; SOPC：System on Programmable chip 片上可编程系统 2.1 PLD概述 * 3、三类器件的主要性能指标比较 2.1 PLD概述 * * 4、 PLD按集成度分类 2.1 PLD概述 * 1．熔丝(Fuse)型器件。编程的过程就是烧断对应的熔丝。一次性编程 2．反熔丝(Anti-fuse)型器件 。编程的过程是击穿漏层使得两点之间导通。一次性编程 3．EPROM型。称为紫外线擦除电编程逻辑器件 。多次编程 4．EEPROM型 。电擦除电编程型。多次编程 5．SRAM型 。 6．Flash型 。 2.1 PLD 概述 5、从编程工艺上划分: * 6、PLD的发展历程 熔丝编程的PROM和PLA器件 AMD公司推出PAL器件 GAL器件 FPGA器件 EPLD器件 CPLD器件 内嵌复杂功能模块的SoPC 20世纪70年代 20世纪70年代末 20世纪80年代初 20世纪80年代中期 20世纪80年代末 进入20世纪90年代后 2.1 PLD 概述 * 2.2 PLD的基本原理 1、PLD的基本结构 与或阵列 * * 查找表 * * 2、 电路符号表示 PLD的互补缓冲器 PLD的互补输入 PLD中与阵列表示 PLD中或阵列的表示 阵列线连接表示 2.2 PLD的基本原理 * * 2.2 PLD的基本原理 3 PROM基本结构 PROM基本结构 PROM逻辑阵列结构 * * 4 PLA和PROM结构 PLA基本结构 PROM的基本结构 2.2 PLD的基本原理 * * 4 PAL结构 2.2 PLD的基本原理 * * 一种PAL16V8的部分结构图 * GAL16V8的结构图 4 GAL结构 * CPLD：结构上以与或阵列为主；工艺上采用EEPROM工艺；使用时是非易失的，不需要存储器；一般规模较小。 FPGA：结构上以查找表为主；工艺上采用RAM工艺；使用时是易失的，需要专用存储器或其他配置电路；一般规模较大。 可编程逻