可编程逻辑器件PLD详解：从EEPROM到FPGA

"该资源是西安电子科技大学关于大规模可编程逻辑器件的一份PPT，主要讲解了基于EEPROM的存储器及其在可编程逻辑器件（PLD）中的应用。内容涵盖了PLD的基础知识，包括其定义、原理、结构、发展历程以及不同类型的PLD，如低密度PLD、CPLD和FPGA。此外，还提到了EEPROM的特点，如其面积相对于EPROM的大小以及电可擦除的特性。" 详细说明: 基于EEPROM的存储器在电子系统中扮演着重要的角色，尤其是在可编程逻辑器件中。EEPROM（电可擦除可编程只读存储器）相较于早期的EPROM（紫外线可擦除可编程只读存储器）具有显著的优势，它允许在不需物理移除芯片的情况下进行数据的擦除和重写，这极大地提高了设计的灵活性和便捷性。尽管EEPROM单元的面积约为EPROM的2.5倍，但因其电可擦除的特性，使得在需要频繁更新或重新配置的场合，如PLD中，EEPROM成为了优选。 PLD是一种可以由用户根据需求进行编程的集成电路，它包含了“与阵列”和“或阵列”，能够实现任意逻辑函数。PLD的基本结构包括输入缓冲器，用于增强输入信号的驱动能力并生成输入信号的原变量和反变量；以及输出缓冲器，用于处理输出信号，提供组合逻辑和时序逻辑的输出。随着技术的发展，PLD经历了从熔丝编程的PROM和PLA到现在的FPGA（现场可编程门阵列）的演变，集成度不断提高，设计灵活性也大大增加。 在PLD的分类中，有低密度PLD，如PAL（可编程阵列逻辑）和GAL（通用阵列逻辑），再到高密度的CPLD（复杂可编程逻辑器件）和FPGA。FPGA以其高度的灵活性和可配置性，成为现代电子设计的重要工具，它可以内嵌复杂的逻辑模块，实现系统级芯片（SoPC）的功能。 CPLD和FPGA的配置通常基于EEPROM或类似的非易失性存储技术，使得这些器件在电源断开后仍能保持其配置状态。在PLD的配置过程中，用户通过软件工具设计逻辑功能，并将配置数据写入EEPROM或类似的存储单元，然后在系统运行时加载这些数据来定义PLD的行为。 基于EEPROM的存储器在PLD中提供了高效且灵活的设计方案，促进了电子系统设计的快速发展，而PLD作为可编程逻辑器件，其不断演进的技术为现代电子设计提供了无限可能。