可编程逻辑器件发展史与FPGA详解：从PROM到SOC

本文主要讲述了可编程逻辑器件（Programmable Logic Devices, PLD）的发展历程和FPGA（Field Programmable Gate Array）的详细介绍，以及它们在不同阶段的演变和应用。PLD起源于20世纪70年代，最初只有简单的PROM、EPROM和EEPROM，只能执行基本的数字逻辑功能。随着技术进步，PLD发展到第二阶段，出现了更复杂的PAL和GAL，正式成为PLD，能实现各种逻辑运算。第三阶段，Xilinx和Altera公司推出的FPGA和CPLD进一步提升了性能，提供了更高的灵活性和集成度。 FPGA作为一种半定制电路，是可编程逻辑器件的高级形式，它结合了定制电路的优点和通用逻辑器件的可编程性。Ross Freeman在1985年发明了第一款FPGA，尽管初期受到了质疑，但摩尔定律的预测促使了FPGA市场的迅速崛起。FPGA的应用领域广泛，包括实时数字信号处理、高速数据传输、嵌入式系统设计等。 本文还详细介绍了大西瓜FPGA开发板的相关教程，从开发板介绍、软件安装、芯片资源、内部硬件、设计流程，到数字基础实验、开发基础实验、进阶实验、综合实验和8051内核及NIOSII应用等，涵盖了从入门到进阶的学习内容。例如，书中涉及到了分频器、计数器、触发器、编码器、译码器、移位寄存器、多路选择器、串行加法器、简单运算单元ALU等基本电路设计，以及LED控制、PWM、数码管显示、测量设备、通信接口、存储器操作、模拟信号处理和数字信号处理等实战应用。此外，还介绍了如何利用FPGA实现PLL、ROM、FIFO、RAM和乘法器等高级功能，以及与8051微控制器和NIOSII微处理器的集成。 本文是一份详尽的PLD和FPGA技术教程，不仅阐述了PLD技术的发展脉络，还提供了丰富的实践案例和学习路径，适合对PLD和FPGA感兴趣的开发者和学生深入理解和掌握这些技术。