可编程逻辑器件的开发与运用.ppt

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第9章可编程逻辑器件的开发与运用,9.1概述,PLD概念,ASICApplicationSpecificIntegratedCircuit针对特定应用的IC，如DVD播放器芯片性能高，功耗低开发成本高，周期长，风险大PLDProgrammableLogicDevice器件实现的功能由用户自定义开发成本低，周期短，设计灵活,第9章可编程逻辑器件的开发与运用,9.1概述,PLD发展,70年代PLA（ProgrammableLogicArray）可编程的与阵列与可编程的或阵列组成。

规模小、编程烦琐PAL（ProgrammableArrayLogic）可编程的与阵列与固定的或阵列组成。

设计灵活，速度快,80年代GAL（GenericArrayLogic）通用阵列逻辑采用输出逻辑宏单元（OLMC），可擦除，使用灵活FPGA（FieldProgrammableGateArray）现场可编程门阵列由独立可编程单元组成，单元间灵活组合密度高、速度快、编程灵活CPLD（ComplexProgrammableLogicDevice）复杂可编程逻辑器件可擦除PLD，增加内部连线,ISP技术（Lattice）InSystemProgrammable/在线可编程技术SOPCSystemOnProgramableChip/片上系统,第9章可编程逻辑器件的开发与运用,9.1概述,ISP技术图示,第9章可编程逻辑器件的开发与运用,9.1概述,PLD分类,第9章可编程逻辑器件的开发与运用,9.1概述,PLD基本设计流程,第9章可编程逻辑器件的开发与运用,9.1概述,PLD主要供应厂商,Altera：

阿尔特拉，1983年成立，总部在美国加州，是专业设计、生产、销售高性能、高密度可编程逻辑器件（PLD）及相应开发工具的一家公司。

Xilinx：

赛灵思，成立于1984年，首创了现场可编程逻辑阵列（FPGA）这一创新性的技术，并于1985年首次推出商业化产品。

其他：

Lattice、Actel等。

第9章可编程逻辑器件的开发与运用,9.2CPLD器件,乘积项技术原理,CPLD：

基于乘积项技术，Flash工艺或EEPROM工艺的PLD器件，无需外部配置器件,第9章可编程逻辑器件的开发与运用,9.2CPLD器件,乘积项技术原理,第9章可编程逻辑器件的开发与运用,9.2CPLD器件,主流CPLD器件,Xilinx：

CoolRunner-II系列Altera：

Max系列Max-II系列Lattice：

ispMACH系列等,第9章可编程逻辑器件的开发与运用,9.3FPGA器件,查找表技术原理,FPGA：

基于查找表技术，SRAM工艺的PLD器件，通常需要外部配置器件,第9章可编程逻辑器件的开发与运用,9.3FPGA器件,基于非SRAM工艺的FPGA,基于反熔丝（anti-fuse）工艺的FPGA：

ActeleX系列，SX-A系列，Axcelerator系列等一次性可编程，无需外接配置，上电即可工作保密性最高，可靠性高，抗辐射能力强，功耗低常用于军事及航天场合基于Flash工艺的FPGAActelProASICplus系列，ProASICIII系列等可重复编程，无需外接配置，上电即可工作保密性高，开发成本较低,第9章可编程逻辑器件的开发与运用,9.3FPGA器件,主流FPGA器件,Xilinx：

Virtex-5/-4/-IIPro系列Spartan-3E/-3A/-3AN/-3ADSP系列Altera：

Stratix-IV/-III/-II系列Cyclone/-II/-III系列Lattice：

ECP/-2系列XP/-2系列等,第9章可编程逻辑器件的开发与运用,比较,集成度:

FPGA高于CPLD；适用性：

FPGA适用于设计复杂的时序逻辑电路；CPLD适用于设计复杂的组合逻辑电路；编程方式：

FPGA大部分基于SRAM编程（外存储）；CPLD基于Flash编程；功耗：

CPLD高于FPGA,9.4CPLD与FPGA器件比较,第9章可编程逻辑器件的开发与运用,9.4编程硬件结构,器件编程,器件下载（JTAG接口）：

单器件下载,多器件下载,第9章可编程逻辑器件的开发与运用,9.4编程硬件结构,JTAG接口简介,JTAG（JointTestActionGroup，联合测试行动小组）是1985年制定的检测PCB和IC芯片的一个标准，1990年被修改后成为IEEE1149.1标准4线接口：

TMS、TCK、TDI、TDO，分别为模式选择、时钟、数据输入和数据输出线JTAG测试允许多个器件通过JTAG接口串联在一起，形成一个JTAG链，能实现对各个器件分别测试。

JTAG接口还常用于实现ISP，对FLASH和FPGA等器件进行编程,第9章可编程逻辑器件的开发与运用,9.6PLD开发软件,PLD开发软件,Xilinx：

ISEDesignSuiteAltera：

QuartusIIActel：

LiberoIDELattice：

ispLever对于各厂家的低端器件，通常有免费版本软件可以支持,