PLD发展历程与特点：从GAL到FPGA的革新

可编程逻辑器件（PLDs）是现代数字系统设计中的关键组成部分，它们提供了用户可以根据需求自定义逻辑功能的能力，与传统的固定功能集成电路（如74/54系列、4000/4500系列）相比，具有显著的优势。PLDs的发展历程可以追溯到20世纪70年代，初期出现了PROM（可编程只读存储器）和PLA（可编程逻辑阵列），随后是AMD公司的PAL（可编程阵列逻辑）。到了80年代，Lattice公司推出了GAL（通用阵列逻辑）作为第二代PLD，并提出了ISP（在系统编程）的概念，推动了ispLSI等新型产品的出现。 进入90年代，PLD技术有了显著提升，如Xilinx和Altera分别推出了FPGA（现场可编程门阵列）和EPLD（可擦除可编程逻辑设备），这些产品的性能显著提高，包括更高的密度（可达1000万个系统门）、更快的速度（超过420MHz）、更小的线宽（90纳米，属于深亚微米技术）。这使得PLD具有高集成度、高速度和高可靠性，它们在系统中的应用越来越广泛，占据整个集成电路产值的40%以上，产量和集成度年均增长迅速，成本也随之下降。 PLD产品的种类繁多，包括PROM、EPROM、EEPROM、PLA、FPLA、PAL、GAL、CPLD（复杂可编程逻辑器件）、EPLD、EEPLD、HDPLD、FPGA、pLSI、ispLSI、ispGAL、ispGDS等，每种产品都有其特定的应用场景和性能特性。根据结构的不同，PLDs可以分为确定型结构（如GAL，其源组成和布线延迟是固定的）和非确定型结构（如FPGA，其内部互连结构允许通过查找表实现灵活的逻辑功能，提供更大的设计灵活性）。 PLD的多样化和高性能使得它们在工业控制、通信系统、消费电子等多个领域都得到了广泛应用。随着技术的不断进步，PLD将继续发展，提供更高性能和更低成本的解决方案，满足不断变化的市场需求。未来，我们可以期待PLD在定制化、灵活性和效率方面的进一步提升，继续推动电子工程领域的创新。