PLD：可编程逻辑器件的创新设计与应用

本资源主要介绍的是可编程逻辑器件（Programmable Logic Devices, PLDs）在计算机工程中的应用和特性。章节8.1首先概述了数字集成电路的分类，特别强调了通用型和专用型的区别。通用型芯片虽然功能广泛，但线路复杂可能导致可靠性降低、设计工作量大以及缺乏良好的保密性。相比之下，专用芯片具有体积小、功耗低和可靠性高的优点，但设计周期长且成本较高。PLDs的独特之处在于它们既像通用器件一样生产，但逻辑功能通过用户编程设定，这使得它们具有灵活性，如低成本、设计周期短和易于修改。 PLDs根据复杂程度主要分为简单PLD和复杂PLD两大类。简单PLD包括早期的PROM（可编程只读存储器）、PLA（可编程逻辑阵列）和PAL（可编程阵列逻辑）。PROM在70年代被广泛使用，主要用于存储固定程序。PLA和PAL在70年代后期发展起来，分别提供了可编程的与逻辑和或逻辑阵列，允许用户自定义逻辑功能。PAL的结构中还包括固定的或阵列和输入/输出缓冲电路。 复杂PLD进一步进化，如CPLD（复杂可编程逻辑器件）和FPGA（现场可编程门阵列），这些器件提供了更高级的并行编程能力，适用于设计更复杂的逻辑电路。CPLD通常包含可编程逻辑块和固定功能块，而FPGA则是全定制化的，允许用户在特定的逻辑门阵列中进行软配置。 8.2章节详细讨论了可编程逻辑阵列（PLA），它由一个可编程的与逻辑阵列、一个可编程的或逻辑阵列和输入/输出缓冲电路构成。PLA分为组合逻辑型和时序逻辑型两种，前者用于设计纯组合逻辑电路，后者则包含触发器实现时间敏感的逻辑功能。解题思路部分强调了如何根据电路结构合理安排与项以满足逻辑设计的需求。 8.3章节讲解了PAL的结构，它由可编程的与阵列、固定的或阵列和缓冲电路组成，输出结构可以根据具体应用进行定制。PAL的灵活性使其成为早期PLD中常用的一种。 这个PPT内容深入浅出地介绍了可编程逻辑器件的历史、类型及其在实际设计中的应用，对于理解和使用这些器件有着重要的参考价值。通过学习PLDs，设计者能够根据项目需求灵活选择合适的器件，提高电路设计的效率和性能。