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可编程逻辑器件的分类方法

 

2023-07-03 17:57:47

晨欣小编

可编程逻辑器件(Programmable Logic Device,PLD)是一类集成电路,可根据用户需要重构内部连接关系,从而实现特定的逻辑功能。它具有灵活性强、可重用性高以及适应改变的能力,因此在数字电路设计领域得到了广泛应用。

在实际应用中,可编程逻辑器件有多种分类方法。一种常见的分类方法是根据存储容量和逻辑密度进行划分。第一类是可编程逻辑阵列(Programmable Logic Array,PLA),它由与门阵列和或门阵列组成,可以通过编程改变阵列中的逻辑功能。第二类是可编程阵列逻辑装置(Programmable Array Logic,PAL),其内部结构包含一个可编程与门阵列和一个可编程或门阵列,可以实现更加复杂的逻辑功能。第三类是可编程逻辑阵列器件(Programmable Logic Array Device,PLAD),它具有多个可编程逻辑阵列,可同时实现多个逻辑功能。第四类是可编程阵列门阵列逻辑器件(Field Programmable Gate Array,FPGA),它是目前应用最广泛的可编程逻辑器件,具有大规模、高逻辑密度和高速度等优势。

另一种常用的分类方法是根据可编程逻辑器件的工作方式进行划分。一类是静态可编程逻辑器件(Static Programmable Logic Device,SPLD),它包括可编程连线阵列(Programmable Logic Array,PLA)和可编程阵列逻辑器件(Programmable Logic Array Device,PLAD)。这类器件的内部组成是固定的,只能通过编程改变内部连接关系。另一类是动态可编程逻辑器件(Dynamic Programmable Logic Device,DPLD),它包括可编程逻辑阵列(Programmable Logic Array,PLA)和速度可编程逻辑器件(Speed Programmable Logic Device,SPLD)。这类器件的内部组成是可变的,可以根据需要自由调整逻辑功能和速度。

举例来说,一款常见的可编程逻辑器件是Xilinx的FPGA系列。Xilinx将FPGA分为多个系列,如Virtex、Kintex和Artix等。这些系列具有不同的逻辑密度、存储容量和功能特点,适用于不同规模和复杂度的应用。比如,在通信领域中,FPGA可以用于实现数据压缩、信号处理和调制解调等功能。在图像处理领域中,FPGA可以用于实现图像滤波、边缘检测和图像识别等功能。而在工业控制领域中,FPGA可以用于实现PLC(Programmable Logic Controller)的功能,对生产线的运行进行监控和控制。

总之,可编程逻辑器件是一类功能强大、灵活性高的集成电路。根据存储容量和逻辑密度,可编程逻辑器件可以分为可编程逻辑阵列、可编程阵列逻辑装置、可编程逻辑阵列器件和可编程阵列门阵列逻辑器件等几种类型。而根据工作方式,可编程逻辑器件可以分为静态可编程逻辑器件和动态可编程逻辑器件。这些器件在各个领域都得到了广泛应用,为电路设计和系统实现提供了强有力的支持。


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