数字电路软件实验：可编程逻辑器件PLD讲座.ppt

《数字电路软件实验：可编程逻辑器件PLD讲座》 在数字电路设计中，可编程逻辑器件（PLD）扮演着至关重要的角色。PLD是一种能够根据用户需求进行编程的集成电路，它允许设计者自由地定义器件的逻辑功能，极大地提高了设计的灵活性和效率。这种技术的发展推动了电子自动化设计（EDA）的进步。 PLD主要包括全定制ASIC、半定制ASIC和可编程ASIC三类。全定制ASIC是完全根据设计者的需求定制的电路，适合大批量生产且性能最优，但设计周期长且成本高昂。半定制ASIC则通过预定义的宏单元来组合实现特定功能，减少了设计时间和成本。可编程ASIC，如PLD，提供了更高的设计自由度，用户可以通过开发工具对器件进行编程，实现特定的逻辑功能。 PLD的代表类型包括PROM、PAL、GAL、PLD、CPLD和FPGA等。其中，CPLD（Complex Programmable Logic Device）是较为复杂的一种，它具有较高的集成度和可编程性。CPLD通常由可编程输入/输出单元（IOBs）、可编程逻辑阵列（CLBs）和可编程互连资源组成，用户可以通过编程来配置这些资源以满足特定的逻辑功能需求。 ALTERA公司的CPLD产品线包括Classic系列、MAX5000系列和MAX7000系列，其中MAX7000系列以其电可擦除特性（EEPLD）而知名，如MAX7000系列，使用了紫外光可擦除EPLD和电可擦除EPLD技术，提升了器件的可重用性和便捷性。 FPGA（Field Programmable Gate Array）是另一种重要的PLD类型，它由掩模可编程门阵列和可编程逻辑器件发展而来，具有高逻辑密度和通用性。FPGA的结构特点包括细粒度和粗粒度逻辑功能块、互连资源和逻辑块构造。其中，逻辑块通常由查找表或多路开关型结构构成，能够实现复杂的逻辑功能。FPGA的布线延时可以根据设计进行优化，既可以选择固定的互连方式，也可以选择可编程的通道型门阵列。 ALTERA的FPGA产品如MAX9000系列和FLEX8000系列，不仅继承了前几代的优点，还引入了更多的创新技术，如更高效的互连结构和更高的逻辑密度，为数字电路设计提供了更强大的平台。 PLD技术的不断发展和进步，为数字电路设计带来了前所未有的灵活性和效率，使得设计师能够在短时间内完成复杂的逻辑设计，同时降低了成本，提升了产品的市场竞争力。在现代电子设计中，PLD和FPGA已经成为不可或缺的工具，广泛应用于通信、计算机、消费电子等多个领域。