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高密度可编程逻辑器件

发布时间:2011/9/7 10:28:01 访问次数:1728

    通常将集成密度大于1000千筹效门/片的PLD称为高密度可编程逻辑器件(HDPIJD),它包括可擦除可编程逻辑器件EPLD、复杂可编程逻辑器件CPLD和现场可编程门阵列FP-GA三种类型。
    20世纪90年代以后,高密度可编程逻辑器件在集成密度、生产工艺、器件的编程和测试技术等方面发展都十分迅速;目前HDPLD的集成密度一般可达数千和上万门,CPLD和FPGA的集成度最多可达25万等效门。CPLD的最高工作速度已达180MHz,FPGA的门延迟已小于3ns。可编程集成电路的线宽已发展到0.35μm系统可编程技术、边界扫描技术的出现也使可编程器件在编程技术、测试技术和系统可重构技术方面有了很快的发展;目前世界各著名半导体器件公司,如Xilinx、Altera、Lat-tice、AMD、Atmel等,均可提供各种不同类型的EPLD、CPLD和FPGA产品。众多公司的竞争促进了可编程集成电路技术的提高,使其性能不断完善,产品日益丰富。EPLD和CPLD两种器件,其基本结构形式和PAL、GAL相似,都由可编程的与阵列、固定的或阵列和逻辑宏单元组成,但集成规模都比PAL和GAL大得多。
    EPLD是20世纪80年代中期Altera会司推出的新型可擦除、可编程逻辑器件。它采用了UVEPROM工艺,以叠栅注入MOS管作为编程单元,所以不仅可靠性高,可以改写,而且集成度高、造价便宜。目前EPLD产品的集成度最高已达1万门以上。EPLD的结构与GAL相似,它大量增加了输出逻辑宏单元的数目,提供了更大的与阵列,而且增加了对OLMC中触发器的预置和异步置0功能,因此它的OLMC要比GAL中的OLMC有更大的使用灵活性。EPLD保留了逻辑块的结构,内部连线相对固定,即使是大规模集成容量器件,其内部延时也很小:因而有利于器件在高频率下工作,但EPLD内部的互连能力很弱,FPGA出现后它曾受到冲击,直到CPLD出现后才有所改变。
    CPLD是在EPLD基础上发展起来的器件。与EPLD相比,它增加了内部连线,对逻辑宏单元和I/O单元都作了重大改进。CPLD采用E2CMOS工艺制作,有些CPLD内部还集成了RAM、FIFO或双口RAM等存储器,兼有FPGA的特性,许多CPLD还具备在系统编程能力,因此它比EPLD功能更强,使用更灵活。  DS1862B
    目前各公司生产的EPLD和CPLD产品都有各自的特点,但总体结构大致相同,它们至少包含了三种结构:可编程逻辑宏单元,可编程I/O单元,可编程内部连线。
    FPGA是20世纪80年代中期出现的高密度可编程逻辑器件。与前面讨论过的可编程器件相比,FPGA不受与或阵列结构上的限制以及含有触发器和I/O端数量上的限制,可以靠内部的逻辑单元以及它们的连接构成任何复杂的逻辑电路,更适合实现多级逻辑功能,并且具有更高的密度和更大的灵活性。目前FPGA已成为设计数字电路或系统的首选器件之一。

 

 

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    通常将集成密度大于1000千筹效门/片的PLD称为高密度可编程逻辑器件(HDPIJD),它包括可擦除可编程逻辑器件EPLD、复杂可编程逻辑器件CPLD和现场可编程门阵列FP-GA三种类型。
    20世纪90年代以后,高密度可编程逻辑器件在集成密度、生产工艺、器件的编程和测试技术等方面发展都十分迅速;目前HDPLD的集成密度一般可达数千和上万门,CPLD和FPGA的集成度最多可达25万等效门。CPLD的最高工作速度已达180MHz,FPGA的门延迟已小于3ns。可编程集成电路的线宽已发展到0.35μm系统可编程技术、边界扫描技术的出现也使可编程器件在编程技术、测试技术和系统可重构技术方面有了很快的发展;目前世界各著名半导体器件公司,如Xilinx、Altera、Lat-tice、AMD、Atmel等,均可提供各种不同类型的EPLD、CPLD和FPGA产品。众多公司的竞争促进了可编程集成电路技术的提高,使其性能不断完善,产品日益丰富。EPLD和CPLD两种器件,其基本结构形式和PAL、GAL相似,都由可编程的与阵列、固定的或阵列和逻辑宏单元组成,但集成规模都比PAL和GAL大得多。
    EPLD是20世纪80年代中期Altera会司推出的新型可擦除、可编程逻辑器件。它采用了UVEPROM工艺,以叠栅注入MOS管作为编程单元,所以不仅可靠性高,可以改写,而且集成度高、造价便宜。目前EPLD产品的集成度最高已达1万门以上。EPLD的结构与GAL相似,它大量增加了输出逻辑宏单元的数目,提供了更大的与阵列,而且增加了对OLMC中触发器的预置和异步置0功能,因此它的OLMC要比GAL中的OLMC有更大的使用灵活性。EPLD保留了逻辑块的结构,内部连线相对固定,即使是大规模集成容量器件,其内部延时也很小:因而有利于器件在高频率下工作,但EPLD内部的互连能力很弱,FPGA出现后它曾受到冲击,直到CPLD出现后才有所改变。
    CPLD是在EPLD基础上发展起来的器件。与EPLD相比,它增加了内部连线,对逻辑宏单元和I/O单元都作了重大改进。CPLD采用E2CMOS工艺制作,有些CPLD内部还集成了RAM、FIFO或双口RAM等存储器,兼有FPGA的特性,许多CPLD还具备在系统编程能力,因此它比EPLD功能更强,使用更灵活。  DS1862B
    目前各公司生产的EPLD和CPLD产品都有各自的特点,但总体结构大致相同,它们至少包含了三种结构:可编程逻辑宏单元,可编程I/O单元,可编程内部连线。
    FPGA是20世纪80年代中期出现的高密度可编程逻辑器件。与前面讨论过的可编程器件相比,FPGA不受与或阵列结构上的限制以及含有触发器和I/O端数量上的限制,可以靠内部的逻辑单元以及它们的连接构成任何复杂的逻辑电路,更适合实现多级逻辑功能,并且具有更高的密度和更大的灵活性。目前FPGA已成为设计数字电路或系统的首选器件之一。

 

 

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