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入門:可編程邏輯電路設計

2022-08-25
來源:Semi Connect
關鍵詞: PLD EEPROM 可編程邏輯

  可編程邏輯(Programmable Logic)是指可編程邏輯器件實現的一種提供多種功能的電路邏輯。相對于固定邏輯,可編輯邏輯有很多優點。

  首先,可編程邏輯靈活性相對很高,可以將所需要的功能通過編程隨時改變;

  其次,可編程邏輯電路的開發周期相對于固定邏輯電路(如ASIC)要短,開發成本也相對較低;

  最后,可編程邏輯電路有很好的可擴展性,可進行后期的功能更新和升級。固定邏輯器件適合大批量的規?;瘧?,對于一些對性能要求非常高的電路,固定邏輯電路要比可編程邏輯電路更加適合。

  第一個商業化的可編程邏輯器件(Programmable Logic Device,PLD),是由Monolithic內存公司推出的可編程陣列邏輯(Programmable Array Logic,PAL)。近年來可編程邏輯器件的市場銷售份額增長迅速,其功能也越來越多樣化,高性能可編程器件也開始逐步普及。

  目前的PLD主要可以分為3類。

  1、通用陣列邏輯(Generic Array Logic, GAL):是以PAL為基礎發展起來的,由萊迪思半導體公司所發明。GAL與PAL特性相同,但GAL可以對電路組態、配置進行反復燒錄和清除,而PAL只可以燒錄一次。

  2、CPLD(Complex PLD):相對于PAL、GAL這種適合小型邏輯功能的電路,CPLD能實現更大的電路。一個CPLD內部通常有數個PAL,各PAL間的互連線也可以根據需求進行燒錄?,F場可編程門陣列(Field Programmable Gate Array,FPGA):是在門陣列技術的基礎上,不斷創新發展出來的。

  PLD中除了邏輯部分,也包含存儲部分。數據儲存的載體主要有硅反熔絲(Silicon AnTIfuses)、SRAM、EPROM或EEPROM 和閃速存儲器(Flash Memory,也稱閃存)幾種。

  當前PLD的開發主要采用計算機編程方式實現,源代碼用硬件描述語言(Hardware DescripTIon Language,HDL)來編寫。硬件描述語言以VHDL與Verilog HDL 最為有名。

  PLD可編程器件的發展方向是高密度、高速度、低功耗。隨著PLD的設計規模越來越大,電子設計自動化(EDA)已經成為其主要設計手段。



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