探索组合可编程逻辑器件：发展历程与分类

组合可编程逻辑器件（CPLD）是现代数字电路设计中的关键组成部分，它在提高集成度、速度和灵活性方面发挥着重要作用。本资源包含了27页详细内容，主要讲述了以下几个核心知识点： 1. **数字电路的发展与可编程器件的兴起**： 集成度是衡量器件性能的重要指标，现代CPLD追求高效、低耗、高精度和稳定性，同时具备智能化特性。早期的专用集成电路（ASIC）如54/74系列、74HC系列和74HCT系列，后来被可编程逻辑器件（PLD）所取代，PLD提供了一种灵活的设计解决方案。 2. **PLD的发展趋势**： PLD正朝着低电压（如3.3V、2.5V甚至更低）、低功耗、高集成度（超过400万门）以及混合数字模拟功能发展。它们还支持内嵌各种功能模块，如RAM、ROM、DSP和CPU。 3. **PLD的分类**： 按照集成密度，PLD可以分为不同类别。PLD的基本结构包括输入电路、输出电路和可编程阵列，其中门阵列或门阵列是构建逻辑功能的基础。 4. **PLD的结构与逻辑表示**： - PLD的基本结构包括门阵列、输入/输出电路，以及通过寄存器实现时序输出的能力。 - 逻辑符号表示采用连接方式，包括可变乘积项和变量数量，以及对使能、扩展和多余输入的处理。 - 介绍了一种特殊的与门电路，如隧穿MOS管，具有电擦除功能，擦除速度快。 5. **PLD编程与连接技术**： - 编程连接技术涉及PLD内部结构的配置，包括不同类型的与、或阵列，如熔丝工艺的与门，以及如何通过编程设置输入条件来实现特定逻辑功能。 - PLD由门电路阵列、输入电路和输出电路组成，具有结构简单、集成度高的特点。 6. **应用举例**： 中规模组合逻辑器件如编码器、译码器、数据选择器、比较器、加法器和算术逻辑运算单元，都是PLD常见的应用。 7. **特殊设计需求**： 设计者希望利用PLD实现ASIC的功能，以缩短设计周期并快速应用于实际场景。同时，根据具体需求，可能需要调整门电路的输出特性，如恒等于0的与门和输出为1的与门。 通过这些内容，学习者能够深入理解组合可编程逻辑器件的工作原理、设计方法和应用领域，从而更好地在数字电路设计中利用这些器件的优势。