电路基础与集成电子技术可编程逻辑器简介.pptxVIP

电路基础与集成电子技术可编程逻辑器简介汇报人：AA2024-01-291电路基础概述集成电子技术简介可编程逻辑器件概述电路基础与集成电子技术关系探讨可编程逻辑器件在数字系统设计中的应用实例分析总结与展望contents目录01电路基础概述3电路基本概念010203电路的组成电流的方向电压的概念电源、负载、导线和开关等元件构成闭合回路。正电荷定向移动的方向规定为电流方向。电场中两点的电势之差，用来表示电场力将单位正电荷从一点移动到另一点所做的功。电流、电压与电阻关系欧姆定律在同一电路中，通过导体的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。电阻的概念表示导体对电流阻碍作用的大小，是一个线性元件。欧姆定律与基尔霍夫定律欧姆定律：描述了电路中电压、电流和电阻之间的关系，是电路分析的基础。KCL表明在集总电路中，任何时刻，对任一节点，所有流出节点的支路电流的代数和恒等于零。基尔霍夫定律：包括基尔霍夫电流定律（KCL）和基尔霍夫电压定律（KVL），是电路分析的基本定律。KVL表明在集总电路中，任何时刻，沿任一回路，所有支路电压的代数和恒等于零。线性与非线性电路分析线性电路分析满足叠加定理和齐次定理的电路称为线性电路，其分析方法包括等效变换法、支路电流法、网孔电流法和节点电压法等。非线性电路分析不满足叠加定理和齐次定理的电路称为非线性电路，其分析方法包括图解法和分段线性化法等。02集成电子技术简介3集成电路发展历程及现状集成电路的起源011958年，美国德州仪器公司展示了第一块集成电路板，标志着集成电路技术的诞生。发展历程02经历了小规模、中规模、大规模、超大规模和甚大规模集成电路等发展阶段。现状03目前，集成电路技术已经渗透到各个领域，成为现代电子技术的基石。集成电路分类与特点分类根据集成度的高低，可分为小规模、中规模、大规模、超大规模和甚大规模集成电路；根据制造工艺，可分为薄膜集成电路和厚膜集成电路。特点具有体积小、重量轻、功耗低、可靠性高、性能稳定、寿命长等优点。集成电路制造工艺简介薄膜工艺采用真空蒸发、溅射等物理气相沉积方法在基片上淀积薄膜。厚膜工艺采用丝网印刷、烧结等工艺在基片上形成厚膜电路。混合工艺将薄膜工艺和厚膜工艺相结合，形成更为复杂的电路结构。集成电子技术应用领域工业控制领域计算机领域CPU、GPU、内存等计算机核心部件都是集成电路的杰作。PLC、DCS等工业控制系统中大量使用集成电路实现各种控制功能。通信领域消费电子领域汽车电子领域汽车中的ECU、传感器等部件都离不开集成电路技术。手机、基站、交换机等通信设备中大量使用集成电路。电视、音响、数码相机等消费电子产品中广泛应用集成电路。03可编程逻辑器件概述3PLD发展历程及现状早期可编程逻辑器件以PAL（可编程阵列逻辑）和GAL（通用阵列逻辑）为代表，采用熔丝或反熔丝编程技术。CPLD（复杂可编程逻辑器件）的崛起采用EEPROM或Flash存储器编程技术，具有更高的集成度和更灵活的可编程性。FPGA（现场可编程门阵列）的飞速发展以SRAM为基础，结合可编程互连和可配置逻辑块，实现了高性能、高集成度和高灵活性。PLD分类与特点CPLDFPGAPAL/GAL熔丝或反熔丝编程，一次性编程，适合简单逻辑功能实现。EEPROM或Flash存储器编程，可重复编程，适合中小规模逻辑功能实现。SRAM编程，可重复编程，高性能、高集成度和高灵活性，适合大规模复杂逻辑功能实现。PLD编程原理及实现方法0102编程语言设计输入硬件描述语言（HDL），如VHDL和Verilog。原理图输入、HDL文本输入或波形输入。设计编译器件编程将设计输入编译成目标器件可接受的二进制代码。将编译生成的二进制代码下载到目标器件中，实现逻辑功能。0304PLD在数字系统设计中的应用复杂组合逻辑设计时序逻辑设计利用PLD实现复杂的组合逻辑功能，如数据选择器、译码器等。利用PLD实现时序逻辑电路，如计数器、寄存器等。数字信号处理通信接口设计利用PLD实现数字滤波器、FFT等数字信号处理算法。利用PLD实现各种通信接口电路，如UART、SPI、I2C等。04电路基础与集成电子技术关系探讨3电路基础在集成电子技术中的应用电路基础为集成电子技术提供了基本的理论支撑和分析方法，如欧姆定律、基尔霍夫定律等电路基本定律为集成电路设计和分析提供了基础。电路基础中的元件概念和特性，如电阻、电容、电感等，在集成电路中得到了广泛应用，如集成电路中的电阻器、电容器等元件。电路基础中的信号与系统分析方法，如频域分析、时域分析等，为集成电路的信号处理和分析提供了有效手段。集成电子技术在电路基础中的拓展集成电子技术的创新不断为电路基础提供新的元件、新的分析方法和新的设计理念，如可编程逻辑器件、MEMS传感器等新型元件的涌现。集成电子技术的