可编程逻辑器件PLD：CPLD与FPGA的发展与应用

"第三部分-可编程逻辑器件及应用(共12张PPT)讲述了可编程逻辑器件的发展历程和应用，重点介绍了Altera公司的MAX7000系列CPLD，以及CPLD和FPGA的设计流程。" 在电子工程领域，可编程逻辑器件（PLD）扮演着至关重要的角色。它们的发展始于20世纪70年代，包括PROM、PLA、PAL和GAL等早期形式，但受限于规模和功能，这些器件的应用范围有限。然而，CPLD（复杂可编程逻辑器件）和FPGA（现场可编程门阵列）的出现彻底改变了这一局面。CPLD和FPGA的高集成度、灵活性以及现场可编程性使得它们能够处理从简单逻辑到复杂CPU设计的各种任务，极大地推动了数字系统设计的进步。 Altera、Xilinx、Lattice、Actel和AMD等半导体巨头推出的CPLD和FPGA产品不断优化，性能提升，成本降低，预示着PLD在未来的电子系统设计中将有更广阔的应用前景。本资料以Altera公司的MAX7000系列CPLD为例，阐述了其特性，该系列器件拥有600至5000门的高密度，引脚间延迟小于6ns，最大工作频率可达200MHz，并提供了多种封装选项，适应不同需求。 设计PLD器件的过程通常包括设计准备、逻辑设计、布局布线和编程等多个步骤。设计准备阶段，工程师会依据项目需求，比如系统功能、性能指标、成本等因素，选择合适的设计策略和器件。通常推荐自上而下的设计方法，但也可采用自下而上的传统方法。逻辑设计阶段，使用EDA（电子设计自动化）工具进行逻辑表达和优化，确保设计的正确性和效率。布局布线则涉及到如何在器件内部有效地分配资源，最后通过编程工具将设计数据加载到PLD中，完成器件的配置。 可编程逻辑器件，尤其是CPLD和FPGA，是现代电子系统设计中不可或缺的组成部分。它们不仅提供了高度灵活的解决方案，而且随着技术的不断发展，将继续在电子系统设计的创新中发挥关键作用。