FPGA开发入门：从PLD类型到设计流程详解

FPGA开发实用教程深入探讨了可编程逻辑器件的基础及其在现代数字系统设计中的重要性。始于20世纪70年代的PLD（Programmable Logic Device）技术，是从ASIC（Application-Specific Integrated Circuit）发展而来的，它赋予了用户通过软件定制和编程来实现特定功能的能力。这种灵活性使得PLD在硬件设计中具有显著的优势，如无需更换PCB，只需在计算机上修改程序即可，从而大大缩短设计周期，降低开发成本。 本文涵盖了多种类型的PLD，包括早期的PROM（Programming-Only Read-Only Memory）、FPLA（Field-Programmable Logic Array）、PAL（Programmable Array Logic）、GAL（Generic Array Logic）、EPLA（Erasable Programmable Logic Array）、CPLD（Complex Programmable Logic Device）和现代的FPGA（Field-Programmable Gate Array）。FPGA根据规模可分为简单PLD（SPLD）、复杂PLD（CPLD）及大规模的FPGA，它们在内部结构上有着不同的实现方式。 PLD按颗粒度区分，有三种形态：小颗粒度（如基于大量门的“门海”架构）、中等规模的FPGA和大颗粒度的CPLD。编程工艺则有四类：第一类是熔丝和反熔丝技术，第二类是非易失性的可擦除PROM，第三类是电信号可擦除的EEPROM（如CPLD），第四类则是基于SRAM的FPGA编程。这些技术分类反映了PLD在存储和编程方面的多样性。 本教程对于理解PLD的基本概念、类型、开发工具以及不同类型的编程策略至关重要，是学习和实践FPGA开发不可或缺的参考资料。无论是对初学者还是资深工程师，掌握PLD特别是FPGA的原理和应用都能提高数字系统设计的效率和创新性。