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pld阵列算法

发布时间:2022-04-18 23:26:18

① 请高人解释一下集成电路设计中 可编程逻辑器件设计(PLD)和现场可编程逻辑阵列设计(FPGA)和两者的区别

CPLD(Complex Programmable Logic Device)是Complex PLD的简称,一种较PLD为复杂的逻辑元件。
CPLD是一种用户根据各自需要而自行构造逻辑功能的数字集成电路。其基本设计方法是借助集成开发软件平台,用原理图、硬件描述语言等方法,生成相应的目标文件,通过下载电缆(“在系统”编程)将代码传送到目标芯片中,实现设计的数字系统。

发展历史及应用领域:
20世纪70年代,最早的可编程逻辑器件--PLD诞生了。其输出结构是可编程的逻辑宏单元,因为它的硬件结构
设计可由软件完成(相当于房子盖好后人工设计局部室内结构),因而它的设计比纯硬件的数字电路具有很强的灵活性,但其过于简单的结构也使它们只能实现规模较小的电路。为弥补PLD只能设计小规模电路这一缺陷,20世纪80年代中期,推出了复杂可编程逻辑器件--CPLD。目前应用已深入网络、仪器仪表、汽车电子、数控机床、航天测控设备等方面。

器件特点:
它具有编程灵活、集成度高、设计开发周期短、适用范围宽、开发工具先进、设计制造成本低、对设计者的硬件经验要求低、标准产品无需测试、保密性强、价格大众化等特点,可实现较大规模的电路设计,因此被广泛应用于产品的原型设计和产品生产(一般在10,000件以下)之中。几乎所有应用中小规模通用数字集成电路的场合均可应用CPLD器件。CPLD器件已成为电子产品不可缺少的组成部分,它的设计和应用成为电子工程师必备的一种技能。

如何使用:
CPLD是一种用户根据各自需要而自行构造逻辑功能的数字集成电路。其基本设计方法是借助集成开发软件平台,用原理图、硬件描述语言等方法,生成相应的目标文件,通过下载电缆(“在系统”编程)将代码传送到目标芯片中,实现设计的数字系统。

这里以抢答器为例讲一下它的设计(装修)过程,即芯片的设计流程。CPLD的工作大部分是在电脑上完成的。打开集成开发软件(Altera公司 Max+pluxII)→画原理图、写硬件描述语言(VHDL,Verilog)→编译→给出逻辑电路的输入激励信号,进行仿真,查看逻辑输出结果是否正确→进行管脚输入、输出锁定(7128的64个输入、输出管脚可根据需要设定)→生成代码→通过下载电缆将代码传送并存储在CPLD芯片中。7128这块芯片各管脚已引出,将数码管、抢答开关、指示灯、蜂鸣器通过导线分别接到芯片板上,通电测试,当抢答开关按下,对应位的指示灯应当亮,答对以后,裁判给加分后,看此时数码显示加分结果是否正确,如发现有问题,可重新修改原理图或硬件描述语言,完善设计。设计好后,如批量生产,可直接复制其他CPLD芯片,即写入代码即可。如果要对芯片进行其它设计,比如进行交通灯设计,要重新画原理图、或写硬件描述语言,重复以上工作过程,完成设计。这种修改设计相当于将房屋进行了重新装修,这种装修对CPLD来说可进行上万次。

FPGA是Field Programmable Gate Array的缩写,即现场可编程门阵列,它是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路(ASIC)领域中的一种半定制电路而出现的,既解决了定制电路的不足,又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。

FPGA诞生于1985年,当时第一个FPGA采用2μm工艺,包含64个逻辑模块和85000个晶体管,门数量不超过1000个,由名为Ross Freema所发明,当时他所创造的FPGA被认为是一个不切实际发明,他的同事Bill Carter曾说:“这种理念需要很多晶体管,并且那时晶体管是非常珍贵的东西。”,所以人们认为Ross的想法过于脱离现实。但是Ross预计:根据摩尔定律(每18个月晶体管密度翻一翻),晶体管肯定会越来越便宜,因此它就越来越常见。在短短的几年内,正如Ross所预言的,出现了数十亿美元的现场可编程门阵列(FPGA)市场。但是可惜的是,他无法享受这一派欣欣向荣的景象,在1989年Ross Freeman就与世长辞了,但是它的发明却持续不断地促进电子行业的进步与发展。

我们都知道构成数字逻辑系统最基本的单元是与门、或门、非门等,而他们都是用三极管、二极管和电阻等元件构成,然后与门、或门、非门又构成了各种触发器,实现状态记忆,FPGA属于数字逻辑电路的一种,同样由这些最基本的元件构成。一个FPGA可以将上亿个门电路组合在一起,集成在一个芯片内,打破以往需要用庞大分立门电路元器件搭建的历史,不仅电路面积、成本大大减小,而且可靠性得到了大幅度的提升。

一般的FPGA内部是由最小的物理逻辑单位LE、布线网络、输入输出模块以及片内外设组成,所谓的最小物理逻辑单元是指用户无法修改的、固定的最小的单元,我们只能将这些单元通过互联线将其连接起来,然后实现用户特定的功能。一个LE由触发器、LUT以及控制逻辑组成,可以实现组合逻辑和时序逻辑;随着FPGA集成度的不断增加,其内部的片内外设也越来越多,内部可集成SRAM、Flash、AD、RTC等外设,真正实现单芯片解决整个系统功能的目的。所以我们所理解的FPGA最底层是一些实实在在的门电路构成,然后由门电路构成最小的物理逻辑单元,然后通过布线层将这些最小物理逻辑单元连接成用户需要的特定功能,我们所需要控制的是布线层之间的互连开关,这也是我们编程的对象,通过这些开关来改变功能。

当今的FGPA按工艺分主要有SRAM工艺和Flash工艺(工艺是针对它们的编程开关来说的)两类,SRAM工艺的FPGA最大的特点是掉电数据会丢失,无法保存,所以它们的系统除了一个FPGA以外,外部还需要增加一个配置芯片用于保存编程数据,每次上电的时候都需要从这个配置芯片将配置数据流加载到FPGA,然后才能正常的运行;但是Flash架构的FPGA掉电不会丢失数据,无需配置芯片,上电即可运行,它的特点非常类似ASIC,但是又比ASIC更加的灵活,可以重复编程。在一些小规模的公司或者产品量不是很大的时候往往更倾向于用FPGA来取代ASIC,不仅能够降低风险,而且能够降低成本。

1.2 为什么要学习FPGA?

FPGA从诞生以来,经历了从配角到主角的过程,从初期开发应用到限量生产应用再到大批量生产应用的发展历程。从技术上来说,最初只是逻辑器件,现在强调平台概念,加入数字信号处理、嵌入式处理、高速串行和其他高端技术,从而被应用到更多的领域,正因为其飞速的发展,让更多学FPGA的人看到了希望,其广阔的前景正是我们选择的原因之一。

1. 广阔的发展前景

据市场调研公司Gartner Dataquest预测,2010年FPGA和其它可编程逻辑器件(PLD)市场将从2005年的32亿美元增长到67亿美元,未来还将有不断往上增长的趋势。FPGA及PLD产业发展的最大机遇是替代ASIC和专用标准产品(ASSP),由ASIC和ASSP构成的数字逻辑市场规模大约为350亿美元。由于用户可以迅速对PLD进行编程,按照需求实现特殊功能,与ASIC和ASSP相比,PLD在灵活性、开发成本以及产品及时面市方面更具优势,所以未来FPGA将会是一个非常有前景的行业。

FPGA由于其结构的特殊性,可以重复编程,开发周期较短,越来越受人们的青睐,它的特点也更接近ASIC,ASIC比FPGA最大的优势是低成本,但是FPGA的价格现在也是越来越低,例如:Actel的Nano系列更是打破了FPGA的价格屏障,提供超过50种低于1美金的FPGA,在一定程度上已经可以与ASIC相抗衡。

根据当前发展的趋势,未来的FPGA势必将会取代一部分ASIC的市场,虽然根据摩尔定律(Moore’s Law):每18至24个月能在相同的单位面积内多挤入一倍的晶体管数,这意味着电路成本每18至24个月就可以减半,但这只是指裸晶(Die)的成本,并不表示整个芯片的成本减半,这是由于晶圆制造更前端的掩膜(Mask)成本、晶圆制造更后端的封装(也称为:构装、包装)成本、人力成本等都不会随摩尔定律而变化,反而芯片的成本有上升的趋势,所以过去许多中、小用量的芯片无法用先进的工艺来生产,对此不是持续使用旧工艺来生产,就是必须改用FPGA芯片来生产……

因此,未来的趋势告诉我们,FPGA将成为21世纪最重要的高科技产业之一,特别是国内的FPGA市场,更是一个“未开垦的处女地”,抓住现在的机遇意味着为我们将来的产品提供更多的竞争力。

2. 提供更多就业机会
虽然FPGA市场的广阔,但是FPGA的技术人员是极度地缺乏,其原因是还未得到高校的重视,很多学校都未开FPGA的课程,导致学生毕业后连什么是FPGA,什么是Verilog都不知道,失去了很多就业的机会。我们公司(广州单片机发展有限公司)这三年来跑遍了全国22个城市,每次宣讲会场里场外都站满了人,每个学生都渴望寻找一份好工作的心情由此可见一斑,但通过考试发现懂FPGA和Verilog的学生却寥寥无几,尽管我们每年都对招聘FPGA人才寄予了很大的希望,但每次都失望而归,深深地体会到招聘FPGA开发工程师困难重重。

由此可见在应届毕业生中熟练掌握FPGA的学生属于稀缺资源,然而企业为培养FPGA开发工程师无不付出沉重的代价,所以对于在校电类专业的学生来说,这就是打造个人差异化竞争力的机会,事实上只要掌握FPGA就能够找到一份薪水更好的工作。我们公司每次在考核员工时往往都会特别关注这些“特殊员工”的情况,一般来说这些员工的工作都会比其它岗位高500元,这就是学习FPGA的优势,但是很多人不曾完全意识到掌握FPGA技术的重要性。

当前受金融危机的影响,对学生的就业更是巨大的考验,据教育部的统计,2008年,全国普通高校毕业生达559万人,比2007年增加64万人,2009年高校毕业生规模达到611万人,比2008年增加52万人,如此多的大学生面临着就业的问题,如果不具备一定的技能,将会淹没在大学生的潮流之中而找不到理想的工作,而学习FPGA可以帮助学生多一技之长,大大提高就业的机会。

3.具有更大的技术扩展空间
我们都知道,以前IC半导体产业一直是国内比较薄弱的产业,与国外的发展步伐相比还差甚远,我们所用的IC大部分都来自欧美地区,国内拥有自主产品的IC技术不多,多半需要引进国外先进的IC设计技术,但是自2000年以来,中国大陆的IC设计企业如雨后春笋般迅速涌现,企业数量5年增加了4倍多,2005年已经达到500多家,销售收入过亿元人民币的设计企业达到17家,其中两家超过5亿元。概括地讲,中国的IC设计公司可以分为四类,第一类是国有IC设计公司,一般是承担政府研发任务的研究所转制后设立;第二类是由系统厂商的设计部门独立出来的IC设计公司;第三类是民营IC设计公司,以海归型为主;最后一类是外资IC设计公司。

所以IC设计也是未来发展的一个重点方向,将会是国家大力扶持的产业之一,而IC的设计人员所必须掌握的是FPGA的技术,在芯片流片之前都是通过FPGA来进行前期的设计验证,用的语言也是FPGA的设计语言,只是在后端的设计中才用到IC设计的特定技术,所以IC设计人员必定是懂得FPGA设计的人,掌握FPGA的技术是通往IC设计殿堂的必经之路,学习FPGA有助于给我们更大的技术扩展空间。

1.3 怎样学FPGA?
既然FPGA对我们如此的重要,那对于初学者的我们又应该如何去学呢?学习一样知识应该有好的老师教导,我们才能更快的掌握,可惜的是大部分的学校未开相关的课程,也缺少相关专业的老师,我们如何能够找到一个捷径或方法帮助我们学会这么极具竞争力的技术,让我们通向成功的殿堂呢?笔者觉得应该需要有步骤,有目的、循序渐进地掌握相关的技术,我们公司从原来的1人的FPGA团队,发展到如今30人左右的FPGA团队,有着一些成长的经历和经验,也希望在此能与大家一起分享。

1. 掌握FPGA编程语言
在学习一门技术之前我们往往从它的编程语言开始,就如学习单片机一样,我们从C语言开始,掌握了C语言,开发单片机就不是什么难事了。学习FPGA也是如此,FPGA的编程语言有两种:VHDL和Verilog,这两种都适合用于FPGA的编程,VHDL比Veirlog早出现,由美国的军方组织开发,在1987年成为了IEEE的标准;Verilog则是由民间一家普通的公司私有财产转化而来,基于其优越性,在1995成为了IEEE标准。VHDL在欧地区应用的较为广泛,而Verilog在中国、美国、日本、台湾等地应用较为广泛,笔者比较推崇的是Verilog,因为它非常易于学习,很类似于C语言,如果具有C语言基础的人,只需要花很少的时间便能掌握Verilog,而VHDL较为抽象,学习需要一段较长的时间。

如果是学生,学习Verilog最好的时期是在大学二年级,与数字电路同步学习,不仅能够理解数字电路实现的方式,更能通过FPGA将数字电路得以实现,笔者发现华中科技大学康华光教授主编的《电子技术基础(数字部分)》非常好,可以说是一本与时俱进的教材,在其中介绍了Verilog语言,并且在每一章的最后一节都介绍了如何使用Verilog建模实现相关数字电路的内容,非常适合大二学习FPGA的学生,本书同样以《电子技术基础(数字部分)》为背景,并与该书进行配套同步,在它的基础上进行了升华和改进,源于它而又高于它,所以也可以同步学习。大三、大四的学生还可以进一步将Verilog进行强化,学习北京航天航空大学的夏宇闻教授编写的《Verilog数字系统设计教程(第二版)》可以比较全面地、详细地掌握Verilog的基本语法,对大二学习的内容进一步的巩固和强化。

如果是其他初学者,可以直接借助《Verilog数字系统设计教程(第二版)》和本书即能对Verilog的语法进行全面的掌握。这是学习FPGA的第一步,也是必不可少的一步。

2. 一个易学易用的硬件平台是成功的一半
除了学习编程语言以外,更重要的是实践,将自己设计的程序能够在真正的FPGA里运行起来,这时我们需要一个硬件平台的支持,然后以前的FPGA硬件平台的价格让很多的初学者望而却步,上千元的价格并不是一般的初学者(特别是学生)能够承受的,而且不易学习。针对这样的现状,也是为了回馈社会,帮助更多想学FPGA又没有经济能力的爱好者,广州周立功单片机发展有限公司开发了一套低成本的FPGA开发套件,售价仅99元,即使是学生也是完全能够承受得起,这款开发套件可以说是根本不赚钱,我们不仅要提供硬件电路,我们还得配套提供一系列教程资料。

过去的一年来,我们一共投入了4位开发工程师围绕EasyFPGA030开展工作,翻译全部开发工具软件技术资料,先自己吃透然后再根据自己的理解、实践和多次讨论,将技术资料通俗化,并且录制了第一个“Actel FPGA快速入门视频教程”供初学者免费下载,便于初学者快速入门,当第一版做出来销售1000套之后,才发现初学者的焊接经验不足,于是又开始设计第二版,这就是目前大家在网站上见到的一体化EasyFPGA030开发学习板。为了能够带给大家最准备、最权威的知识,我们还请了国内第一个EDA创始人之一的夏宇闻教授给我们进行Veirlog的培训,培训完后我们制作一系列Veirlog视频教程和PPT供初学者学习,同样免费提供给大家。同时,我们和夏老师一起共同合作编写了本书,目的是希望能够以最快的速度帮助初学者入门,另外我们还有一个30人的团队全面的提供FPGA的技术支持和售后服务,解决用户的后顾之忧。

所以通过EasyFPGA030的平台学习,不仅节约了前期学习的成本,而且该套件详实的资料使得非常的易用易学,对于初学者来说是一个不可多得的FPGA开发平台。

3. 技术进行巩固和升华
对于初学者来说,有了一定基础后,应该将其继续的巩固和升华,笔者认为竞赛是学生进行验证所学知识很好的舞台,不仅能够锻炼学生的动手能力,而且能够发挥学生的创造力和想象力。

广州周立功公司已经成功举办了两届“Actel杯全国大学生FPGA电子竞赛”,参加的队伍分别是100队和300队,每支队伍都将免费获得价值1480元的一套FPGA开发套件作为竞赛的平台,竞赛完后该套件无需退回,而且设置了最高5000元的奖金,这种举措对公司来说只有投入,很难看到产出,但是我们还坚持做了,主要是想给学生提供施展才华的舞台,让更多的人了解FPGA,学会FPGA,2009年我们又将启动了第三届竞赛,将队伍扩大到1000支,给更多的人提供机会,我们的目标就是要将创新教育实践活动进行到底,培养出一批又一批适合企业发展的人才。

1.4 小结
综上所述,我们只有了解了什么是FPGA,为什么要学习FPGA,怎么学习FPGA后,我们才能非常有目的、有计划的去掌握这门技术,我相信通过我们的共同努力,一定能够培养出一批又一批优秀的FPGA人员。

② 常见的PLD类型及使用特点

PLD可编程逻辑器件的两种主要类型是现场可编程门阵列(FPGA)和复杂可编程逻辑器件(CPLD)。在这两类可编程逻辑器件中,FPGA提供了最高的逻辑密度、最丰富的特性和最高的性能。

最新的FPGA器件,如Xilinx Virtex系列中的部分器件,可提供八百万“系统门”(相对逻辑密度)。

这些先进的器件还提供诸如内建的硬连线处理器(如IBM Power PC)、大容量存储器、时钟管理系统等特性,并支持多种最新的超快速器件至器件(device-to-device)信号技术。

FPGA被应用于范围广泛的应用中,从数据处理和存储,以及到仪器仪表、电信和数字信号处理等。



特点

PLD不需要漫长的前置时间来制造原型或正式产品-PLD器件已经放在分销商的货架上并可随时付运。PLD不需要客户支付高昂的NRE成本和购买昂贵的掩模组-PLD供应商在设计其可编程器件时已经支付了这些成本,并且可通过PLD产品线延续多年的生命期来分摊这些成本。

PLD允许客户在需要时仅订购所需要的数量,从而使客户可控制库存。采用固定逻辑器件的客户经常会面临需要废弃的过量库存,而当对其产品的需求高涨时,他们又可能为器件供货不足所苦,并且不得不面对生产延迟的现实。

PLD甚至在设备付运到客户那儿以后还可以重新编程。事实上,由于有了可编程逻辑器件,一些设备制造商正在尝试为已经安装在现场的产品增加新功能或者进行升级。要实现这一点,只需要通过因特网将新的编程文件上载到PLD就可以在系统中创建出新的硬件逻辑。

③ PLC 和PLD分别表示什么他们之间有什么关系

1、"PLD"-可编程逻辑器件:

它是做为一种通用集成电路生产的,逻辑功能按照用户对器件编程来设计。

目前使用的PLD产品主要有:

①现场可编程逻辑阵列FPLA。

②可编程阵列逻辑PAL。

③通用阵列逻辑GAL。

④可擦除的可编程逻辑器件EPLD。

⑤现场可编程门阵列FPGA.其中EPLD和FPGA的集成度比较高。有时又把这两种器件称为高密度PLD。


2、"PLC"-可编程逻辑控制器:

是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。

它采用可以编制程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令,并能通过数字式或模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。

PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩展其功能的原则而设计。


3、PLC 和PLD的关系:PLC可编程控制器也是计算机家族中的一员,它是为工业控制应用而设计制造的 。


(3)pld阵列算法扩展阅读:


1、PLC 工作原理:


当可编程逻辑控制器投入运行后,其工作过程一般分为三个阶段,即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间,可编程逻辑控制器的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。


①输入采样:


在输入采样阶段,可编程逻辑控制器以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据,并将它们存入I/O映象区中的相应的单元内。输入采样结束后,转入用户程序执行和输出刷新阶段。在这两个阶段中,即使输入状态和数据发生变化,I/O映象区中的相应单元的状态和数据也不会改变。

因此,如果输入是脉冲信号,则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期,才能保证在任何情况下,该输入均能被读入。


②用户程序执行:


在用户程序执行阶段,可编程逻辑控制器总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序(梯形图)。

在扫描每一条梯形图时,又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路,并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算,然后根据逻辑运算的结果,刷新该逻辑线圈在系统RAM存储区中对应位的状态。

或者刷新该输出线圈在I/O映象区中对应位的状态;或者确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令。


③输出刷新:


当扫描用户程序结束后,可编程逻辑控制器就进入输出刷新阶段。在此期间,CPU按照I/O映象区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路,再经输出电路驱动相应的外设。这时,才是可编程逻辑控制器的真正输出。


2、PLD分类:


①按集成度划分:


(1)低集成度芯片。早起出现的PROM、PAL、可重复编程的GAL都属于这类,可重构使用的逻辑门数大约在500门以下,称为简单PLD。


(2)高集成度芯片。如现在大量使用的CPLD、FPGA器件,称为复杂PLD。


②按结构划分:


(1)乘积项结构器件。其基本结构为“与-或”阵列的器件,大部分简单PLD和CPLD都属于这个范畴。


(2)查找表结构器件。由简单的查找表组成可编程门,再构成阵列形式。大多数FPGA是属于此类器件。


③按编程工艺划分:


(1)熔丝型器件。早期的PROM器件就是采用熔丝结构的,编程过程是根据设计的熔丝图文件来烧断对应的熔丝,达到编程和逻辑构建的目的。


(2)反熔丝型器件。是对熔丝技术的改进,在编程处通过击穿漏层使得两点之间获得导通,这与熔丝烧断获得开路正好相反。


(3)EPROM型。称为紫外线擦除电可编程逻辑器件,是用较高的编程电压进行编程,当需要再次编程时,用紫外线进行擦除。


(4)EEPROM型。即电可擦写编程软件,现有部分CPLD及GAL器件采用此类结构。它是对EPROM的工艺改进,不需要紫外线擦除,而是直接用电擦除。


(5)SRAM型。即SRAM查找表结构的器件,大部分FPGA器件都采用此种编程工艺,如Xilinx和Altera的FPGA器件。

这种方式在编程速度、编程要求上要优于前四种器件,不过SRAM型器件的编程信息存放在RAM中,在断电后就丢失了,再次上电需要再次编程(配置),因而需要专用的器件来完成这类配置操作。


(6)Flash型。Actel公司为了解决上述反熔丝器件的不足之处,推出了采用Flash工艺的FPGA,可以实现多次可编写,同时做到掉电后不需要重新配置,现在Xilinx和Altera的多个系列CPLD也采用Flash型。

④ pld是什么意思

PLD是:可编程逻辑器件。

英文全称:programmable logic device 即 PLD。

PLD是做为一种通用集成电路产生的,PLD逻辑功能按照用户对器件编程来确定,可以由设计人员自行编程而把一个数字系统“集成”在一片PLD上。

PLD发展史

70年代:出现只读存储器PROM (Programmable Read only Memory),可编程逻辑阵列器件PLA (Programmable Logic Array)。

70年代末:AMD推出了可编程阵列逻辑PAL (Programmable Array Logic)。

80年代:Lattice公司推出了通用阵列逻辑GAL ( Generic Array Logic)。

80年代中:Xilinx公司推出了现场可编程门阵列FPGA (Field Programmable GateArray )。Altera公司推出了可擦除的可编程逻辑器件EPLD (Erase Programmable LogicDevice),集成度高,设计灵活,可多次反复编程。

⑤ PLD是什么意思

PLD是:可编程逻辑器件。

英文全称:programmable logic device 即 PLD。

PLD是做为一种通用集成电路产生的,PLD逻辑功能按照用户对器件编程来确定,可以由设计人员自行编程而把一个数字系统“集成”在一片PLD上。



(5)pld阵列算法扩展阅读:

PLD发展史

70年代:出现只读存储器PROM (Programmable Read only Memory),可编程逻辑阵列器件PLA (Programmable Logic Array)。

70年代末:AMD推出了可编程阵列逻辑PAL (Programmable Array Logic)。

80年代:Lattice公司推出了通用阵列逻辑GAL ( Generic Array Logic)。

80年代中:Xilinx公司推出了现场可编程门阵列FPGA (Field Programmable GateArray )。Altera公司推出了可擦除的可编程逻辑器件EPLD (Erase Programmable LogicDevice),集成度高,设计灵活,可多次反复编程。

90年代初:Lattice公司又推出了在系统可编程概念ISP及其在系统可编程大规模集成器件ispLSI)。

参看资料:可编程逻辑器件_网络

⑥ PLD阵列中的连接方式可分为哪3种

13.1.1 PLD电路连接方式
PLD电路由与非门和或阵列两种基本的门阵列组成。图13.1.1(a)是一个基本的PLD结构图。从图中可以看出,门阵列交叉点上的连接方式共有三种情况:
(1)硬线连接:硬线连接是固定连接,不可以编程改变。
(2)可编程“接通”单元:它依靠用户编程来实现“接通或断开”连接。
(3)非连通单元,处于断开状态的单元。 硬线连接单元、可编程接通单元和非连通单元的图形符号如图13.1.1(b)所示。
(a) 基本的PLD结构图

(b) PLD连接方式 图13.1.1 PLD表示法的图形符号

⑦ plc和pld的区别

可编程控制器是计算机家族中的一员,是为工业控制应用而设计制造的。早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器,简称PLC,它主要用来代替继电器实现逻辑控制。随着技术的发展,这种装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围,因此,今天这种装置称作可编程控制器,简称PC。但是为了避免与个人计算机的简称混淆,所以将可编程控制器简称PLC。
一、PLC的主要特点
1、高可靠性
2、丰富的I/O接口模块
3、采用模块化结构
4、编程简单易学
5、安装简单,维修方便
二、PLC的功能
1、逻辑控制
2、定时控制
3、计数控制
4、步进(顺序)控制
5、PID控制
6、数据控制:PLC具有数据处理能力。
7、通信和联网
8、其它:PLC还有许多特殊功能模块,适用于各种特殊控制的要求,如:定位控制模块,CRT模块。
PLD是可编程逻辑器件(ProgramableLogicDevice)的简称,FPGA是现场可编程门阵列(FieldProgramableGateArray)的简称,两者的功能基本相同,只是实现原理略有不同,所以我们有时可以忽略这两者的区别,统称为可编程逻辑器件或PLD/FPGA。
PLD是电子设计领域中最具活力和发展前途的一项技术,它的影响丝毫不亚于70年代单片机的发明和使用。PLD能做什么呢?可以毫不夸张的讲,PLD能完成任何数字器件的功能,上至高性能CPU,下至简单的74电路,都可以用PLD来实现。
PLD如同一张白纸或是一堆积木,工程师可以通过传统的原理图输入法,或是硬件描述语言自由的设计一个数字系统。通过软件仿真,我们可以事先验证设计的正确性。在PCB完成以后,还可以利用PLD的在线修改能力,随时修改设计而不必改动硬件电路。使用PLD来开发数字电路,可以大大缩短设计时间,减少PCB面积,提高系统的可靠性。
典型的PLD由一个“与”门和一个“或”门阵列组成,而任意一个组合逻辑都可以用“与一或”表达式来描述,所以,PLD能以乘积和的形式完成大量的组合逻辑功能.这一阶段的产品主要有PAL(可编程阵列逻辑)和GAL(通用阵列逻辑)。

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