可编程逻辑器件(PLD)原理与技术

"本资源为2022年的关于可编程逻辑器件(PLD)的讲解材料，涵盖了PLD的基础知识，编程原理和方式，以及不同类型的PLD，如CPLD和FPGA，并介绍了Altera公司的PLD产品。" 本文将深入探讨可编程逻辑器件，这些器件在现代电子设计中扮演着至关重要的角色。首先，我们了解4.1.2节中提到的PLD基本结构和特点。PLD通常由“与”门阵列、“或”门阵列、输入输出电路以及输出电路构成，允许用户根据需求定制逻辑功能。 接着，4.2节阐述了PLD的编程原理和方式。PLD的可编程性体现在能够调整“与”阵列和“或”阵列内部的连线，这通常是通过电子开关，如MOS晶体管和传输门实现的。编程过程可以通过软件控制，设定特定的逻辑连接。此外，文中提到了几种不同的编程技术，包括反熔丝编程、紫外线擦除的EPROM、电可编程的EEPROM，以及闪速型（Flash）存储单元编程。每种技术都有其独特的编程机制和适用场景，例如，闪速存储单元支持在系统编程（ISP），使得PLD可以在目标系统中直接编程。 在4.3节中，PLD被分为不同的类别，包括PROM、EPROM、EEPROM等。PROM是一种早期的编程技术，用户只能一次性编程，而EPROM和EEPROM则支持多次编程和擦除。随着技术的发展，出现了在系统编程（ISP）的特性，使得PLD能够更加灵活地适应不断变化的设计需求。 4.4节重点讨论了两种常见的PLD类型：复杂可编程逻辑器件（CPLD）和现场可编程门阵列（FPGA）。CPLD通常具有固定的逻辑宏单元，适用于中等规模的逻辑设计，而FPGA拥有更大的可配置逻辑资源，能处理更为复杂的并行计算任务。Altera公司是知名的PLD供应商，其产品广泛应用于各种电子系统设计中。 总结来说，2022年可编程逻辑器件的发展已经相当成熟，从早期的PROM到现代的FPGA，PLD技术不断演进，为电子工程师提供了极大的设计自由度和灵活性。随着技术的进步，未来我们可以期待更多创新的PLD解决方案，以满足不断增长的高性能和低功耗应用需求。