7.1 可编程逻辑器件概述.pdfVIP

第七章可编程逻辑器件

◆7.1可编程逻辑器件概述

◆7.2可编程逻辑器件基础

●可编程逻辑器件开发流程

●PLD逻辑表示法

◆7.3FPGA

◆电路集成度不断提高

•SSI→MSI→LSI→VLSI

◆计算机技术的发展使EDA技术得到广泛应用

◆设计方法的发展自下而上→自上而下

◆用户需要设计自己需要的专用电路

•专用集成电路（ASIC－ApplicationSpecificIntegratedCircuits）开发周

期长，投入大，风险大

•可编程器件PLD：开发周期短，投入小，风险小

◆集成度高，可以替代多至几千块通用IC芯片

•极大减小电路的面积，降低功耗，提高可靠性

◆具有完善先进的开发工具

•提供语言、图形等设计方法，十分灵活

•通过仿真工具来验证设计的正确性

◆可以反复地擦除、编程，方便设计的修改和升级

◆灵活地定义管脚功能，减轻设计工作量，缩短系统开发时间,保密性好

◆向高集成度、高速度方向进一步发展

•最高集成度已达到400万门

◆向低电压和低功耗方向发展5V→3.3V→2.5V→1.8V→更低

◆内嵌多种功能模块

•RAM，ROM，FIFO，DSP，CPU

◆向数、模混合可编程方向发展

◆最大的PLD供应商之一

◆FPGA的发明者，最大的PLD供应商之一

◆ISP技术的发明者

◆提供军品及宇航级产品

◆可编程逻辑器件(ProgrammableLogicDevice)为通用器件，分为

◆低密度

•PROM，EPROM，EEPROM，GAL

•只能完成较小规模的逻辑电路

◆高密度，已经有超过400万门的器件

•EPLD，CPLD，FPGA

•可用于设计大规模的数字系统集成度高，甚至可以做到SOC

（SystemOnaChip）

◆基于与或阵列结构的器件－－阵列型

•PROM，EEPROM，PAL，GAL，CPLD

•CPLD的代表芯片如：IntelAltera的MAX系列

◆基于门阵列结构的器件－－单元型

•现场可编程逻辑门阵列FPGA：是集成度和结构复杂度最高的可编程ASIC。

运算器、乘法器、数字滤波器、二维卷积器等具有复杂算法的逻辑单元和

信号处理单元的逻辑设计可选用FPGA实现。