《第二章PLD硬件特性与编程技术》\n\nPLD，全称为可编程逻辑器件，是电子设计自动化（EDA）领域中的核心组件，广泛应用于数字电路系统的设计中。本章将深入探讨PLD的基本结构、发展历史、分类以及编程技术。\n\nPLD的历史可以追溯到20世纪70年代，从最初的熔丝编程PROM和PLA器件开始，经过AMD公司的PAL器件、Lattice公司的GAL器件，再到Xilinx公司的FPGA和Lattice的CPLD，直至21世纪初内嵌复杂功能模块的SoPC系统级芯片。这一发展历程反映了PLD集成度和功能的不断提升，以及编程方式的不断进步。\n\n根据集成度，PLD可分为低集成度和高集成度两类。低集成度PLD包括PROM、PLA、PAL和GAL，主要用于实现简单的数字逻辑电路。高集成度PLD，如FPGA和CPLD，具有更复杂的逻辑结构和更高的灵活性，能够实现复杂的逻辑功能。\n\nPLD的结构主要分为两大类：乘积项结构和查找表结构。乘积项结构器件基于“与-或”阵列，而查找表结构器件由简单的查找表组成，再构成门阵列。不同的编程工艺，如熔丝、反熔丝、EPROM、EEPROM、SRAM和Flash，也影响了PLD的编程特性和可重复性。\n\n在低密度PLD中，PROM（可编程只读存储器）是一个重要的代表。PROM由地址译码器和存储单元阵列组成，地址译码器作为“与阵列”，选择存储阵列的行，而存储单元阵列则作为一个“或阵列”，通过编程来确定逻辑功能。通过这种方式，PROM可以被配置为实现各种逻辑函数，例如图中所示的半加器。\n\nPROM的主要特点是编程一次完成，一旦编程就不能更改。它的逻辑阵列结构清晰，易于理解，但其灵活性相对较差，适用于那些不需要频繁修改设计的场合。随着技术的发展，更多先进的PLD如FPGA和CPLD因其更高的可编程性和性能，逐渐成为现代数字系统设计的首选。\n\nPLD硬件特性与编程技术是电子工程的重要组成部分，理解其结构、工作原理和编程方法对于进行高效的数字电路设计至关重要。通过掌握这些知识，工程师能够灵活地构建和优化各种数字系统，满足不断变化的市场需求。
