微机原理PLD.pptx

《微机原理PLD》主要介绍了可编程逻辑器件（PLD）的相关知识，包括其发展历史、基本结构、表示方法以及不同类型的器件。以下是对这些内容的详细解读： 1. **可编程逻辑器件的发展历程**： - 20世纪70年代，PLD的早期形式是PROM（可编程只读存储器）和PLA（可编程逻辑阵列）。 - 70年代末，PAL（可编程阵列逻辑）出现，随后是GAL（通用阵列逻辑），被认为是第二代PLD。 - 80年代，EPLD（可擦除可编辑逻辑器件）和CPLD（复杂可编程逻辑器件）相继诞生，CPLD通常指集成度较高的PLD。 - 90年代，Xilinx公司推出了FPGA（现场可编程门阵列），具有更高的灵活性和集成度，Lattice公司的ispLSI（在系统可编程大规模集成电路）进一步推动了技术进步。 2. **PLD的基本结构与表示方法**： - **乘积项原理**：PLD的输出由与阵列、或阵列、输入缓冲器和输出缓冲器组成，通过与项和或项的组合实现逻辑功能。输入预处理、乘积项生成、选择与项以及输出处理是其核心部分。 - **表示方法**：包括互补输出的输入缓冲器、三态输出缓冲器，以及与逻辑门和或逻辑门的硬线连接、编程连接和编程擦除三种连接方式。 - **查找表（LUT）原理**：FPGA中常用LUT来实现逻辑功能，它实际上是一个SRAM，通过地址线选择存储的内容来生成逻辑输出。4输入的LUT可看作16×1位的SRAM，多个输入的LUT则通过多个逻辑块级联实现。 3. **PLD的分类**： - PLD的种类繁多，包括PROM、PLA、PAL、GAL、EPLD、CPLD和FPGA等。这些器件在结构、工艺、集成度、功能、速度等方面各有特点，满足不同应用需求。 4. **CPLD与FPGA的区别**： - CPLD通常由固定的逻辑宏单元组成，适用于实现相对简单的逻辑功能，配置较简单，功耗较低。 - FPGA则由可配置的逻辑块和可编程互连资源组成，能够实现更复杂的逻辑设计，具有更高的灵活性，但配置过程复杂，功耗相对较高。 PLD的发展反映了电子技术的进步，从最初的固定逻辑功能到现在的高度可编程性，为电子设计提供了极大的便利。选择合适的PLD取决于具体的应用场景，包括性能、成本、功耗、开发工具支持等多个因素。随着技术的持续发展，未来的PLD将可能具备更多先进的特性，为设计者提供更广阔的设计空间。