可编程逻辑设备

逻辑设备是一种电子元件,其执行在制造时确定的确定功能,并且永远不会改变。例如,一个不是门始终反转输入信号的逻辑级别,并没有任何否则。另一方面,可编程逻辑设备(PLD)是没有与它们相关联的特定功能的组件。这些可以被配置为由用户执行某些功能,并且可以进一步改变以在稍后的时间点执行一些其他功能,即它们是重新配置的。但是,提供的灵活性取决于它们的类型。

可编程逻辑设备的类型

可编程逻辑阵列(PLA)

该设备包括可编程和门或门要由用户配置的阵列以获得输出。

可编程数组逻辑(PAL)

PAL使用带固定逻辑的栅极阵列,而可以根据用户的要求进行编程和门阵列。因此,这些设备将输出表达为产品形式的输入的组合。

通用逻辑阵列(GLA)

除了它们是电擦除和重新编程之外,这些装置还具有与PAL类似的性质。这一重要特征被证明是有价值的,因为它很容易改善原型设计,这反过来又将时间降至市场。

复杂的可编程逻辑设备(CPLD)

CPLD比PALS更密集,包括大量可编程逻辑元素。用户通过互连网络建立这些宏小区之间的互连。这里,产品和建立逻辑元素的总和组合在一起形成结构,以减少输入输出(IO)引脚的数量。这有助于实现更复杂的逻辑设计,与PALS相比,在比较时的传播时间略差。这些提供可预测的定时特性,使它们最适合具有高性能的关键控制应用。CPLD是优选实现基于组合逻辑的设计。

现场可编程门阵列(FPGA)

FPGA基于门阵列技术,与早期PLD的PROM技术不同。这些设备包括可配置的逻辑块(CLB)以及运行在一起的互连矩阵。FPGA基于查找表(LUT)和形成CLB一部分的触发器的工作。用户必须编程CLB以执行某个逻辑功能,然后使用互连矩阵将一个或多个逻辑块连接在一起。此外,它们包括输入 - 输出(I / O)端口,促进从编程点以及调试的设计。

这些设备能够与基于组合逻辑的设计一起实现基于状态机的顺序设计。与CPLD相比,FPGA用于实现更复杂的设计,因为它们的高密度相比。此外,FPGA提供了客户的灵活性,即使在工作字段中部署后,也可以灵活地设计/重新设计逻辑,这给出了名称可编程的名称。然而,与CPLD相比,FPGA具有更大的传播延迟。
所有这些PLD都是可编程的,使用设备程序将布尔逻辑模式传输到可编程设备上。

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