cpld课件word版

《cpld课件word版》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、a数字电子系统：简称为数字系统。是可以完成某种（或多种）特定的、功能不单一的一种电子系统。一般应包含某种控制器及受控单元。a一个数字电子设备（产品），小到一个数字电子钟，大到一台数控车床或超级计算机，都是一个“数字电子系统”。a数字器件：即数字IC芯片。是构成数字系统的基本部件，是数字系统的“元素”或“细胞”。数字系统与数字器件的主要区别：－－看其是否具有控制和受控单元。不能以系统是否复杂及芯片集成度的高低来划分数字系统和数字器件。微处理器一般需要一定的数字接口器件相配合才能有效工作；依靠执行软件来完成数字逻辑功能的工作方法导致其工

2、作速度相对较慢，故在一些需要高速、实时工作的应用场合它们的应用就受到一定的限制。.基于LSI或VLSI的专用集成电路ASICSIC(ApplicationSpecificIntegratedCircuits)——是一种为完成某种特定的电路功能而专门设计生产的I器件。特点需要专门设计/定制，大规模集成。性能强、功耗低、工作可靠性高、保密性高、大批量应用时成本也较低；功能专一且不能改变，不适宜在电子产品的研发阶段予以使用。ASIC分类按功能的不同可分为：数字ASIC、模拟ASIC及混合型ASIC。总而言之，使用ASIC进行数字系统设计需

3、要较高的开发费用、设计与制造周期也较长。所以ASIC只适合在大批量工业应用的场合中使用。在这个意义上说，通用型的数字器件PLD可以归之为一种半定制的ASIC。这种具有即改即用特性的PLD器件的出现，使现代数字系统的设计与开发进入到了一种崭新的阶段。a经过用户定义与设计的PLD器件就立即变成了具有用户所要求的特定功能的专用集成电路ASIC。如果设计有误，用户只需修改错误，重新对芯片进行定义配置即可。4.基于LSI/VLSI的可编程逻辑器件PLD（续）这个意义上说，通用型的数字器件PLD可以归之为一种半定制的ASIC显然这种具有即改即用

4、特性的PLD器件的出现，使现代数字系统的设计与开发进入到了一种崭新的阶段。PLD数字系统的特点：a由用户自定义器件的功能、大规模集成。a设计周期短、设计风险低、应用灵活、系统功能强大功耗低。a用PLD来进行数字系统的开发与设计已成为现代电子设计的一种方向与潮流设计方法的局限卡诺图只适用于输入比较少的函数的化简。a采用“搭积木”的方法进行设计。必须熟悉各种中小规模芯片的使用方法，从中挑选最合适的器件，缺乏灵活性。a设计系统所需要的芯片种类多，且数量很大。a到了20世纪70年代人们研制出了可编程逻辑器件，包括：▲PAL(Programm

5、ableArrayLogic)可编程阵列逻辑▲PLA(ProgrammableLogicArray)可编程逻辑阵列▲GAL(GeneralArrayLogic)通用阵列逻辑aPAL/PLA/GAL器件的集成度一般都不超过1000门，故被称为简单可编程逻辑器件SPLD(SimpleProgrammab1eLogicDevice)。CPLD/FPGA的集成度可做得很大（可达几万到上千万门/片），用它可以替代几十至几千块普通的标准数字集成芯片。用这样的CPLD/FPGA实际上就能实现一个数字系统或子系统。这种高功能高集成度的器件目前在世界

6、范围都受到电子设计人员的广泛关注和普遍欢迎。a与专用ASIC芯片相比，CPLD/FPGA具有设计开发周期短、设计制造成本低开发工具先进、标准产品无需测试、质量稳定以及可实时在线检验等优点因此已广泛应用于数字系统与数字产品的设计与生产中。几乎所有应用门阵列、ASIC、SPLD和中小规模通用数字集成电路的场合都可应用CPLD或FPGA器件。a由于Altera公司的CPLD器件系列和Xilinx公司的FPGA器件系列开发较早，种类较多，功能最强因此其知名度也最高，它们占用了较大的PLD市场分额。PLD器件的优点PLD集成度高，可以替代多至

7、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CAD技术的发展提供了完善先进的EDA开发工具`提供语言、图形、波形等设计方法，灵活、方便`通过仿真工具来验证设计的正确性，提高设计的成功率。可以反复地擦除、编程配置，方便进行设计修改和升级。灵活地定义管脚功能，简化应用。减轻设计工作量，缩短系统开发时间。保密性好。构建数字系统的4个途径⑴标准逻辑电路，⑵CPU，MCU，DSP等，⑶定制ASIC，⑷可编程逻辑器件PLD、为什么会发展PLD⑴传统设计方法的局限－－不宜设计复杂数字系统。⑵中小规模器件：面积大，芯片多，功耗大，可

8、靠性低⑶微处理器系统：需要一定的数字接口器件相配合才能有效工作；工作速度相对较慢，在一些需要高速、实时工作的应用场合受到一定的限制。⑷专用ASIC数字系统：开发费用高设计与制造周期长。⑸计算机技术的发展使EDA技术得到广泛应用⑹设计方