什么是可编程逻辑器件设备_什么是可编程逻辑器件

可编程逻辑器件(PLD)是一种半定制集成电路,它集成了大量的基本逻辑单元电路(LEs),如门和触发器。用户可以通过编程改变PLD内部电路的逻辑关系或布线,得到所需的设计电路。可编程逻辑器件的出现改变了数字系统的传统设计方法,其设计方法为采用ed a技术创造了广阔的发展空间,大大提高了电路设计的效率。

在可编程逻辑器件(PLD)出现之前,传统的数字系统设计通常采用“积木式”方法。从本质上来说,电路板是由标准集成电路器件设计和建造来实现系统功能的,即先用器件建造电路板,再用电路板建造系统。数字系统的“积木”是具有固定功能的标准集成电路器件,如TTL 74/54系列、CMOS 4000/4500系列芯片和一些具有固定功能的大规模集成电路等。用户只能根据自己的需求选择合适的集成电路器件,根据这类器件推荐的电路搭建系统并调试成功。在设计中,设计者没有灵活性,系统需要多种和大量的芯片。

PLD的出现给传统的数字系统设计方法带来了新的变化。基于PLD的数字系统设计是基于芯片的设计,或者说是“自下而上”的设计,与传统的积木式设计有着本质的区别。它可以通过设计PLD芯片直接实现数字系统的功能,把原来电路板设计的大部分工作放到PLD芯片的设计中。这种新的设计方法可以根据实际情况和要求定义器件的内部逻辑关系和引脚,从而通过芯片设计实现多种数字系统功能。同时,由于引脚定义的灵活性,不仅大大降低了系统设计的工作量和难度,提高了工作效率,而且可以减少芯片数量,减小系统体积,降低能耗,提高系统的稳定性和可靠性。

硬件描述语言(HDL)给PLD和数字系统的设计带来了新的设计方法和概念,产生了最常用的设计方法,称为“自顶向下”。自上而下的设计采用功能划分的方法,从顶层设计开始,将设计内容逐级划分为块和细化。在设计过程中,采用层次化和模块化的方法将使系统设计变得简单方便。分层设计是一种层次化和模块化的设计描述。描述设备总功能的模块放在顶层,称为顶层设计;描述设备一部分功能的模块放在下层,称为底层设计;底部模块可以再次向下分层,直到最终完成硬件电子系统电路的整体设计。