可编程逻辑器件发展与供电电压降低
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更新于2024-07-12
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"工艺改进促使供电电压降低-EDA技术ppt文件"
在电子设计自动化(EDA)领域,工艺改进是推动技术进步的关键因素之一。随着工艺技术的发展,供电电压逐渐降低,这一趋势可以从5.0V降至3.3V,再到2.5V,甚至更低的1.8V。这种所谓的“崩溃电压”现象反映了集成电路上晶体管尺寸的缩小,以及电路功耗和性能之间的微妙平衡。
在第2章中,重点讨论了可编程逻辑器件。可编程逻辑器件(PLD)自20世纪80年代以来经历了快速的发展,成为实现定制逻辑功能的首选工具。PLD包括几种不同类型的器件,如:
1. 可编程逻辑阵列(PLA):这是最早的可编程逻辑器件,由全译码的与阵列和可编程的或阵列组成,主要用于存储器应用。尽管其规模大、速度较低,但它是现代PLD的基础。
2. 可编程阵列逻辑(PAL):PAL由可编程的与阵列和固定的或阵列构成,提供了一定程度的设计灵活性,相较于PLA有所改进。
3. 可编程只读存储器(PROM):PROM通过熔丝编程实现逻辑功能。其可编程原理基于固定与阵列和可编程或阵列,可以实现用户定义的逻辑功能。
4. 通用阵列逻辑(GAL):GAL采用了熔丝编程方式,具备可擦除、可重复编程、数据长期保存和可重新组合结构等优势,因此在20世纪80年代得到了广泛应用。
5. 可编程门阵列(FPGA):FPGA是高密度PLD的代表,由大量独立的可编程逻辑模块组成,这些模块可以通过灵活的互连进行组合。FPGA的优点包括高密度、编程速度快和设计灵活性,能够实现复杂的逻辑功能,且随着工艺技术的进步,现在的FPGA甚至内嵌有复杂的硬核处理器和其他功能模块。
在使用这些PLD时,设计者可以利用原理图、状态机、布尔方程、硬件描述语言(如VHDL和Verilog)等不同的方法来表示设计思想。经过编译和转换过程,生成的目标文件会被编程器或下载电缆配置到PLD中,实现所需的逻辑功能。
随着工艺技术的持续改进,供电电压的降低不仅减少了设备的功耗,还提升了系统的运行速度和效率。同时,这也对EDA工具提出了新的挑战,需要更高效地设计和优化在低电压环境中工作的电路。对于设计者来说,理解和掌握这些变化趋势以及相关技术,是确保其设计能够适应未来技术发展的重要一环。
2022-04-01 上传
2024-02-29 上传
2023-09-10 上传
2023-07-28 上传
2023-05-26 上传
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2023-09-16 上传
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