可编程逻辑器件【文献综述】

《可编程逻辑器件【文献综述】》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、4毕业论文文献综述电气工程及自动化可编程逻辑器件摘要：描述可编程逻辑器件的发展历程，CPLD的构造原理以及CPLD/FPGA的开发系统的简介和可编程逻辑器件的发展方向。关键词：可编辑逻辑器件；CPLD的构造；应用领域；VHDL语言；发展方向1引言随着可编程逻辑电路和EDA技术的发展，现代电子设计技术进入一个全新的阶段，可编程逻辑器件已经是电子设计的一个重要技术基础，在逻辑电路设计及嵌入式系统设计方面，以CPLD/FPGA为代表的可编程逻辑器件已经逐步取代了传统的标准器件。2可编程逻辑器件的发展历程早期的的电子管、晶体管

2、、小规模集成电路、中规模集成电路、大规模集成电路发展到超大规模集成电路以及许多具有特定功能的专用集成电路。随着半导体工艺的日益飞速发展，集成电路产业已经成为当今非常热门的产业之一。[1]集成电路包括专用集成电路（ASIC）和通用的可编程器件（PLD）[1][2]。虽然ASIC也能够实现将大量逻辑功能继承与单片IC之中，但是PLD具有更高的灵活性，同时能够缩短开发周期，加快产品的上市时间，因此PLD获得了广泛的应用。[2][3]随着技术的发展，早期的通用PLD慢慢的退出了历史舞台，复杂可编程逻辑器件（CPLD）和现场可编

3、程门阵列（FPGA）渐渐成为主流产品。[1][2][3][4]FPGA是Xilinx公司于1985年首次推出的，它采用了CMOS-SRAM工艺，内部由多个独立可编程逻辑模块组成。CPLD是在20十几80年代末期在系统可编程技术出现以后，在可查出可编程逻辑器件的基础上发展起来的。[3][4]可见，CPLD和FPGA两种可编程逻辑器件鸽子具有自己的特点和逻辑功能，两者之间具有互补功能，因此两者之间能够相互发展，成为两只领导可编程逻辑器件技术发展的力量，缺一不可。[5]2.1CPLD的构造CPLD是具有固定输入和输出数目的任

4、何组合逻辑汉书在可编程只读存储器中，以输出为输入的查找表方式来实现，能实现PCB板上几个简单PAL互连功能的器件的扩展。[1][6]CPLD是复杂的PLD，专指那些集成规模大于1000门的可编程逻辑器件，大多数采用浮栅型电可擦写可编程储存器（EEPROM），可反复编程，不用每次上电重新下载。[6]CPLD由可编程逻辑的功能块围绕一个可编程互连矩阵构成，由固定长度的金属线实现逻辑单元之间的互连，并增加了I/O控制模块的数量和功能。可以把CPLD的基本结构堪称由可编程逻辑阵列（LAB）、可编程I/O44控制模块和可编程内部

5、连线(PIA)等三部分组成，如图：I/O控制模块可编程逻辑阵列由若干个可编程逻辑宏单元组成，可编程逻辑宏单元内部主要包括与阵列、或阵列、可编程触发器和多路选择器等电路，能独立地配置为时序或组合工作方式。[7]在CPLD的宏单元内，通常含有两个或两个以上的触发器，其中一个触发器与输出端相连，其余触发器的输出可以通过相应的缓冲电路反馈到与阵列，从而与其他触发器一起构成较复杂的时序电路。[2][7]2.2CPLD和FPGA的应用领域随着成本、功耗和容量的不断改善，现在CPLD器件已经大面积渗透到消费电子和汽车电子应用市场。A

6、ltera展示的基于FPGA及CPLD开发的产品在消费电子、通信、汽车电子、数字电视领域的应用表明它们不断适应新市场需求使得CPLD的应用呈现多极化态势。[8][9]比如，Lionic公司的网络安全中应用的是Altera带有NiosⅡ处理器的CycloneⅡ，其作用是实现硬件加速包扫描，而NiosⅡ处理器则可以在现场进行病毒的升级更新，并在ASIC种应用NiosⅡ授权许可直接来开发ASSP，使得客户可以最低成本获得高速安全性能的解决方案，2.3CPLD和FPGA的开发系统CPLD的开发软件含有各种输入工具、仿真工具、版

7、图设计工具和编程器等全线产品。因此电路设计人员无需专门的集成电路的深层知识，就可进行电路设计，可以用于设计用户所需要的数字逻辑电路，而且便于擦除修改，使用灵活。极大地缩短了开发周期，增强了可靠性，提高了灵活性。[10]Altera公司的MAX+plusⅡ开发系统是一个完全集成化、易学易用的可编程逻辑设计环境。应用该软件，就可以完成对CPLD的设计、校验、器件编程等工作。44每个开发系统都有自己的描述语言，为了便于各系统之间的兼容，IEEE发布了几种标准语言，最常用的有CHDL和Verilog。VHDL是VeryHigh

8、SpeedIntegratedCircuitHDL，即超高速集成电路硬件描述语言，该语言曾于1987年和1993年两次被定为IEEE的标准，它可以快速地描述和综合FPGA的设计。[1][2][4][11]与其他硬件描述于洋相比，它在编程是更规范，程序结构更适合整个系统的硬件结构，复合各模块的信号时序关系以及数据的走向。它有以下几个