网站建设 荆州,做家簇图像网站,有没有让人做问卷的网站,城乡建设局目录 一、概述二、PLD的优点三、PLD的分类1、PROM#xff08;可编程只读存储器#xff09;#xff1a;2、PAL#xff08;可编程阵列逻辑#xff09;3、GAL#xff08;通用阵列逻辑#xff09;4、CPLD #xff08;复杂PLD#xff09;5、FPGA#xff08;现场可编程门阵… 目录 一、概述二、PLD的优点三、PLD的分类1、PROM可编程只读存储器2、PAL可编程阵列逻辑3、GAL通用阵列逻辑4、CPLD 复杂PLD5、FPGA现场可编程门阵列 四、Cyclone IV FPGA芯片的命名规则五、FPGA芯片特征EP4CE6F17C8) 一、概述
可编程逻辑器件(PLDProgrammable Logic Device)器件的功能不是固定不变的而是可根据用户的需要进行改变 即由编程的方法来确定器件的逻辑功能。
二、PLD的优点
1、集成度高可以替代多至几千块通用 IC 芯片极大减小电路的面积降低功耗提高可靠性。 2、具有完善先进的开发工具提供语言、图形等设计方法十分灵活可以通过仿真工具来验证设计的正确性。 3、可以反复地擦除、编程方便设计的修改和升级。 4、活地定义管脚功能减轻设计工作量缩短系统开发时间。 5、保密性好。
三、PLD的分类
简单PLD PROM可编程只读存储器 PAL可编程阵列逻辑 GAL通用阵列逻辑 复杂PLD CPLD 复杂PLD FPGA现场可编程门阵列
1、PROM可编程只读存储器
PROM是一种电脑存储记忆晶片使用专用的PROM编程器进行数据的写入或擦除。 特点 1、PROM是以逻辑函数的最小项表达式为依据的 2、与阵列固定产生输入变量的全部最小项 3、器件的规模随着输入信号数量 n 的增加呈2的n次方指数级增长 4、组合型结构无触发器
2、PAL可编程阵列逻辑
PAL只能进行一次编程是由可编程的与门阵列和固定的或门阵列逻辑组成。 特点 1、与阵列可编程或阵列固定输出端为固定个数与项的或 2、通常PAL输出端的与项个数达到8个满足大多数逻辑函数的设计需求 3、易于制造成本低
3、GAL通用阵列逻辑
GAL本质上仍是PAL器件但是它可以重复编程是由可编程的与门阵列和可编程输出模块的固定或门逻辑组成。 特点 在PAL的基础上GAL的输出电路部分增设了可编程的输出逻辑宏单元(OLMC) 通过编程可将 OLMC 设置为不同的工作状态 从而实现PAL的所有输出结构 产生组合、时序逻辑电路输出。
4、CPLD 复杂PLD
CPLD是一个含有多个低密度逻辑器件的器件可以取代许多固定的集成电路及其之间的连接。 CPLD可看作由可编程逻辑阵列LAB、可编程IO模块和可编程内部互连线PIA组成LAB的基本结构就是“与或阵列”该结构有利于实现大量的组合逻辑功能。 特点 CPLD 集成度远远高于 PAL 和 GAL 用来设计数字系统体积小、功耗低、可靠性高。
5、FPGA现场可编程门阵列
FPGA的基本组成部分有可编程输入输出块IOB、可编程逻辑单元CLB和可编程内部互连线。其中CLB的基本结构是LE主要由触发器和查找表LUT构成可以实现时序逻辑和各种组合逻辑。 FPGA和CPLD因为结构上的区别各具自身特色。因为FPGA的内部构造触发器比例和数量多所以它在时序逻辑设计方面更有优势:而CPLD因具有与或门阵列资源丰富、程序掉电不易失等特点适用于组合逻辑为主的简单电路。 特点 1、可重构性FPGA可以被重新编程来实现不同的逻辑功能这使得它们非常灵活可以适应不同的应用需求。 2、高性能由于FPGA可以定制化地设计因此可以实现非常高效的逻辑运算。此外FPGA通常具有并行计算能力可以处理大量数据因此在某些应用中比传统的处理器更快。 3、低功耗由于FPGA可以被编程来执行特定的任务因此它们可以更有效地利用能量从而减少功耗。 4、实时性FPGA可以实时处理输入数据这使得它们在需要实时响应的应用中具有很大的优势。
四、Cyclone IV FPGA芯片的命名规则
以EP4CE6F17C8为例 EP4CAltera器件系列CycloneIV E/GXE表示普通逻辑资源丰富的器件GX表示带有高速串行收发器的器件 6 LE逻辑单元的数量6表示约有6k的逻辑单元 F 表示PCB封装类型F是FBGA封装E(EQFP)、Q(PQFP)、U(UBGA)、M(MBGA) 17 表示引脚数量17代表有256个引脚 C 工作温度C表示可以工作在0℃到85℃民用级I表示可以工作在-40℃到100℃工业级A表示可以工作在-40℃到125℃军用级 8 器件的速度等级6约最大是500Mhz7约最大是430Mhz8约最大是400Mhz可以看出在Altera的器件中数字越小表示速度越快而在Xilinx的器件中数字越大表示速度越快一般来讲提高一个速度等级将带来12%到15%的性能提升但是器件的成本却增加了20%大30%。如果利用设计结构来将性能提升12%到15%通过增加额外的流水线那么就可以降低速度等级从而节约20%大30%的成本
五、FPGA芯片特征EP4CE6F17C8)
1、低成本、低功耗的 FPGA 架构 2、6 K的逻辑单元 3、高达 270kb 的嵌入式存储器 4、高达 15 个 18 × 18 乘法器实现 DSP 处理密集型应用 5、协议桥接应用实现小于 1.5 W 的总功耗
