一、基本情況
1.發(fā)展基礎(chǔ):從門陣列的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái);
2.內(nèi)部基本電路:集成電路內(nèi)部集成了一系列的邏輯門、觸發(fā)器和大量的可編程“與”陣列、可編程“或”陣列;
3.所采用的集成工藝cmos技術(shù)、uveprom、eeprom、flash memory、sram;
4. 使用技術(shù)用戶直接對(duì)器件內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行邏輯編程操作;
5.主要特點(diǎn):① 邏輯功能用編程實(shí)現(xiàn),使數(shù)字電子系統(tǒng)電路的大部分硬件設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為軟件設(shè)計(jì)(編程);
② 具有眾多數(shù)量的等效編程門數(shù)(幾百~幾百萬(wàn)門級(jí)),基本上可以滿足各種數(shù)字電子系統(tǒng)的芯片化設(shè)計(jì);
③ 速度很快,因?yàn)楣δ苁怯蓛?nèi)部電路的硬件編程決定;
④用戶不能直接使用,必須經(jīng)開發(fā)軟件編程→下載到具體的芯片上;
二、高密度可編程邏輯器件的分類
按編程工藝分:熔絲和反熔絲工藝、uveprom工藝e2prom、flash memory工藝sram編程工藝。
按編程方式分:isp方式(在系統(tǒng)可編程)、icr方式(在電路配置方式)、硬件編程器編程方式。
按器件結(jié)構(gòu)分:cpld器件、fpga器件
常見名稱:epld—erasable programmable logic device
hdpld— high density programmable logic device
ldpld—low density programmable logic device
isppld—in system programmable programmable logic device
cpld—complex programmable logic device
fpga—field programmable logic device
三、高密度可編程邏輯器件的結(jié)構(gòu)各公司的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不一定全同,但其基本結(jié)構(gòu)相似。
高密度pld器件的基本結(jié)構(gòu)框圖:
1.i/o單元
輸入/輸出電路,它包含輸入、輸出寄存器,三態(tài)門、多路選擇器,輸出擺率控制電路,邊界掃描電路,其功能更加豐富。
2. 基本邏輯單元塊 blb
是實(shí)現(xiàn)邏輯功能的最小單位。注意:這部分各公司有不同的稱呼,lattice稱通用邏輯陣列塊(glb—generic logic block),altrra稱邏輯元素(le—logic element),xilinx稱為可配置邏輯塊(clb —configrable logic block)。這些基本邏輯單元塊的規(guī)模也各不相同,規(guī)模大時(shí)將對(duì)設(shè)計(jì)方便。使用時(shí),要根據(jù)不同的系統(tǒng)大小要求來(lái)選擇。
3. 可編程互連資源(pi—programmable interconnect)
它將各單元描述的功能連接起來(lái),構(gòu)成一個(gè)完整的數(shù)字系統(tǒng),并將輸入/輸出連接到具體的i/o單元。這部分的設(shè)計(jì)需要經(jīng)驗(yàn)和工藝,pi設(shè)計(jì)的好壞將關(guān)系到pld的使用效率,pld器件的工作穩(wěn)定等。