可编程逻辑器件PLD：种类与发展历程

本资源主要介绍了可编程逻辑器件（PLD）的种类及其在数字逻辑器件发展中的地位，包括各种类型的PLD，如ROM、PROM、EPROM、E²ROM，以及PLA、PAL、GAL、FPGA、CPLD等。同时，提到了数字逻辑器件的分类和发展历程。 在数字电路领域，可编程逻辑器件扮演着至关重要的角色。这些器件允许用户根据需求定制逻辑功能，使得电子设计变得更加灵活和高效。以下是关于PLD的详细解释： 1. 只读存储器（ROM）：ROM是一种非易失性存储器，其内容在制造过程中设定，并且一旦编程后就不能修改。它在早期的PLD中被用作基础，但不能满足用户自定义的需求。 2. 可编程只读存储器（PROM）：PROM相比ROM，用户可以在购买后自行编程，但一旦编程，内容就无法更改。这为用户提供了初步的自定义能力。 3. 可擦除可编程只读存储器（EPROM）：EPROM引入了可擦除特性，通过紫外线照射可以清除存储内容，然后重新编程。然而，编程次数有限，且需要专门设备进行擦除。 4. 电可擦除只读存储器（E²ROM）：进一步发展，E²ROM允许通过电子方式擦除和重写，无需物理手段，提高了编程的便利性。 5. 可编程逻辑阵列（PLA）和可编程阵列逻辑（PAL）：PLA和PAL是早期的PLD，提供了更多的逻辑设计灵活性，但仍然限制在一定的集成度内。 6. 通用阵列逻辑（GAL）：GAL在PAL基础上增加了可编程逻辑功能，提高了设计的灵活性和效率。 7. 现场可编程门阵列（FPGA）：FPGA是目前广泛使用的PLD，具有高密度和高度可配置性。它们包含大量的逻辑单元和可编程互连，能实现复杂的数字系统设计。 8. 可编程逻辑器件（EPLD）和复杂可编程逻辑器件（CPLD）：EPLD和CPLD是介于PAL和FPGA之间的选项，提供比PAL更高的密度，但比FPGA更简单的结构。 9. 随着技术的进步，PLD不断演进，如内嵌复杂功能模块的系统级芯片（SoPC），集成了处理器、存储器和其他功能模块，为系统级设计提供了新的途径。 数字逻辑器件的发展历程展示了从分立元件、小规模集成电路（SSI）、中规模集成电路（MSI）、大规模集成电路（LSI）到超大规模集成电路（VLSI）的演变，以及从标准产品到软件配置的LSI，再到可编程逻辑器件（PLD）的转变。这种演变反映了设计复杂性和灵活性的不断提升，满足了不同层次的用户需求。 PLD使得电子设计人员能够在硬件层面实现定制化，降低了设计成本，加快了产品上市时间，成为现代数字系统设计不可或缺的一部分。随着技术的不断进步，未来PLD将继续朝着更高性能、更低功耗和更强的可编程性方向发展。