数字电路-第八章PLD
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pld名词解释
PLD,全称为可编程序逻辑器件(Programmable Logic Device),
是一种可以根据用户需求进行逻辑功能定制的集成电路。
它是一种非
常常见的数字电路设计器件,常用于数字电路设计中。
PLD主要有两种:可编程逻辑阵列(PAL)和可编程数组逻辑器件(PLA)。
可编程逻辑阵列(PAL)是一种基于石英门阵列的PLD。
它采用布尔逻辑和存储单元来构建逻辑门,并可以通过编程关闭或打开某些逻
辑门,以达到不同的逻辑功能。
PAL在设计时需要根据应用需求进行定制,可以达到相对较高的性能和速度。
可编程数组逻辑器件(PLA)也是一种常用的PLD。
它由多个可编程门阵列(PGA)和输出逻辑阵列(OLA)组成。
PGA主要用于组合逻辑功能的实现,而OLA用于时序逻辑的实现。
PLA的优点在于可以实现复杂的逻辑功能,并可以在运行时修改逻辑功能,同时具有较高的灵活
性和易设计性。
PLD的优点在于可以提高数字电路的可重复用性、可维护性和可
扩展性。
它们比较便宜,同时也比较简单,可以轻松地在现有的电路
板上添加或调整逻辑功能。
由于PLD的配置和设计可以在软件中完成,可以方便地集成到大型系统和嵌入式系统中。
PLD已经成为了设计数字逻辑的有力工具,广泛应用于数字通信、计算机硬件、工业自动化、
汽车电子等领域。
pld原理PLD原理PLD是可编程逻辑器件(Programmable Logic Device)的简称,是一种集成电路器件,常用于数字逻辑电路设计和实现。
PLD的原理主要包括可编程逻辑阵列(Programmable Logic Array,PLA)和可编程输入与门阵列(Programmable Input AND Gate Array,PIGA)。
PLD的基本原理是利用可编程的逻辑门和触发器来实现逻辑功能。
它由输入引脚、输出引脚、内部逻辑单元和编程单元组成。
内部逻辑单元由与门、或门、非门和触发器等组成,通过编程单元来配置逻辑单元之间的连接关系,从而实现特定的逻辑功能。
PLD的编程过程是将逻辑功能和连接关系通过编程器烧录到PLD芯片中。
编程器通常连接到计算机上,通过软件将逻辑功能和连接关系转换为PLD芯片可识别的二进制码或者其他编程语言格式,再将编程数据写入到PLD芯片中。
PLD具有灵活性和可重构性的特点,能够根据设计需求自由改变逻辑功能和连接关系。
相比于固定功能的逻辑芯片,PLD能够在同一芯片上实现多种不同的逻辑功能,节省了成本和空间。
PLD的应用非常广泛。
它可以用于数字逻辑电路的设计和实现,如逻辑门电路、时序电路、状态机等。
同时,PLD也可以用于模拟电路的设计,如模拟滤波器、模拟运算放大器等。
此外,PLD还可以应用于通信系统、控制系统、图像处理系统等领域。
PLD的优势不仅在于其灵活性和可重构性,还体现在其高性能和低功耗上。
PLD芯片采用了先进的半导体制造工艺,具有较高的集成度和运算速度。
同时,PLD的功耗较低,能够满足节能环保的要求。
然而,PLD也存在一些局限性。
首先,PLD的资源有限,无法实现过于复杂的逻辑功能。
其次,PLD的编程过程相对复杂,需要掌握特定的编程技术和工具。
此外,PLD的可编程功能也导致其在一定程度上存在安全风险,可能受到恶意篡改或攻击。
总结起来,PLD是一种集成电路器件,通过可编程的逻辑门和触发器来实现逻辑功能。
PLD的原理与应用PLD是可编程逻辑器件(Programmable Logic Device)的缩写,是一种集成电路,被用来实现数字电路的设计和实现。
它具有灵活性高、逻辑功能丰富、设计周期短等特点。
PLD的工作原理是通过可编程存储单元来实现逻辑功能的编程,并通过内部的开关电路连接存储单元以及其他逻辑电路来实现所需的功能。
PLD一般由两部分组成:可编程逻辑阵列(PAL)和可编程输入与输出(IOB)。
可编程逻辑阵列是PLD的核心部分,它由一系列的可编程逻辑门和可编程的存储单元组成。
这些逻辑门可以是与门、或门、非门等,通过编程可以实现各种逻辑函数,满足不同的设计需求。
可编程存储单元被用来存储逻辑函数的真值表或者Karnaugh图。
在运行时,PLD将输入信号与存储单元中的内容进行逻辑计算,然后将计算结果输出。
通过编程可编程逻辑阵列,可以实现不同的逻辑功能。
可编程输入与输出为PLD提供了与外部电路进行通信的接口。
它由一些可编程IO单元组成,可以用来输出计算结果或者接受外部输入。
每个IO单元都有一个输出和一个输入。
在编程过程中,我们可以将需要输出的信号连接到特定的IO单元上,并将来自外部电路的输入信号连接到正确的IO单元上,以实现与外部电路的联接。
PLD的应用非常广泛。
它被广泛应用于数字电路的设计和实现,如数字系统控制、计算机内部的逻辑电路、通信电路、显示电路等。
PLD可以用来实现各种数字逻辑功能,包括逻辑运算、计数器、状态机、数据处理等。
它还可以用于实现程序控制的功能,如数据通路、状态转移等。
此外,PLD还可以用于升级和修改数字电路设计,节省了重新设计电路的时间和成本。
PLD还可以用于原型验证,快速实现一个设计的验证模型,以便进行测试和修改。
总之,PLD是一种灵活、功能丰富的可编程逻辑器件,它通过可编程存储单元和开关电路实现逻辑功能的编程和实现。
它的应用范围广泛,包括数字系统控制、计算机内部的逻辑电路、通信电路、显示电路等。
pld原理PLD原理1. PLD的概述•定义:PLD(Programmable Logic Device)是可编程逻辑器件的简称,它是一种集成电路芯片,可以根据用户需求进行编程和配置,实现各种逻辑功能。
•特点:PLD具有灵活性高、成本低、开发周期短等优点,因此在数字系统设计中得到了广泛应用。
2. PLD的组成•PAL(Programmable Array Logic):具有固定的与门阵列和可编程的或门阵列,可实现与或逻辑功能的PLD。
•PLA(Programmable Logic Array):具有可编程的与门阵列和或门阵列,可实现复杂的逻辑功能的PLD。
•GAL(Generic Array Logic):与PAL类似,但具有更高的逻辑密度和更低的功耗。
•CPLD(Complex Programmable Logic Device):由多个可编程逻辑单元组成的PLD,可实现复杂的逻辑功能。
3. PLD原理•PLD的原理是基于可编程器件内部的逻辑门阵列和触发器阵列实现逻辑功能。
•PLD内部包含一个或多个逻辑功能的阵列,该阵列可通过编程和配置改变其逻辑功能。
•PLD的编程是指使用专门的编程设备将用户逻辑设计上传到PLD 芯片中,从而改变其逻辑功能。
•PLD的配置是指将编程后的逻辑设计数据存储在PLD芯片中的非易失性存储器(如EPROM或FLASH)中,以保持其逻辑功能。
4. PLD的工作步骤•设计逻辑功能:根据需求,设计所需的逻辑功能电路,可以使用硬件描述语言(如VHDL或Verilog)进行描述。
•编写编程文件:使用专门的开发软件编写逻辑功能的编程文件,将逻辑功能电路转换为逻辑编程代码。
•编译和综合:将编程文件进行编译和综合,生成PLD芯片可以理解的逻辑配置文件。
•编程和配置:使用编程设备将逻辑配置文件烧录到PLD芯片的非易失性存储器中,实现编程和配置。
•验证和测试:对已编程的PLD芯片进行验证和测试,确保其逻辑功能与设计要求一致。
PLD总结1. 引言PLD(Programmable Logic Device)即可编程逻辑器件,是一类基于硬件编程的可编程设备。
PLD 广泛应用于数字逻辑电路设计、协议转换、数据处理等领域,具有灵活性高、性能强、功耗低等优势。
本文将对 PLD 进行总结和分析。
2. PLD的基本原理PLD 是一种具有可编程功能的集成电路,通常由可编程逻辑器件(PAL)、可编程门阵列(PGA)、可编程数组逻辑器件(CPLD)和可编程逻辑阵列(PLA)等组成。
其基本原理是通过编程将逻辑电路的功能和连线关系加载到器件中,从而实现定制化的电路设计。
PLD 的编程方式主要包括两种:ROM-based 和 SRAM-based。
ROM-based PLD通过烧录ROM来编程,实现对逻辑电路的编程和定制。
SRAM-based PLD 则是通过存储器单元(SRAM)来实现器件的编程,具有更高的灵活性和可重构性。
3. PLD的应用领域PLD 在数字逻辑电路设计中有着广泛的应用。
它可以用于设计和实现各种逻辑电路,如加法器、乘法器、状态机、时序电路等。
此外,PLD 还可以进行协议转换,将各种不同的通信协议转换为其他协议,实现设备之间的兼容。
PLD 在数据处理领域也有着重要的应用。
通过编程,PLD 可以实现定制化的数据处理功能,如数据压缩、数据解析、数据匹配等。
相比传统的固定功能的处理器,PLD 具有更高的灵活性和处理能力。
4. PLD的优势和劣势4.1 优势•灵活性高:PLD 可以根据需要进行编程,实现各种定制化的功能,满足不同应用的需求。
•性能强:PLD 具有较高的速度和并行处理能力,在某些应用场景下可以替代传统的硬件电路设计。
•功耗低:相比一些传统的硬件设计,PLD 的功耗较低,能够在保证性能的同时降低能耗。
4.2 劣势•开发成本高:相对于软件开发,PLD 的开发需要硬件设计和测试,成本较高。
•学习成本高:PLD 的编程需要掌握硬件描述语言(HDL)和逻辑设计知识,对于初学者来说较为复杂。
PLD详细介绍说明PLD,全称为Programmable Logic Device,即可编程逻辑器件,是一种用于实现数字逻辑电路的可编程电子器件。
PLD作为一种集成电路,可以按照用户的需求进行重新编程,实现特定的逻辑功能。
PLD的出现使得电子系统设计和制造变得更加灵活和高效。
PLD的核心部分是逻辑门阵列(Logic Gate Array,LGA)和可编程的连接器(Programmable Interconnect),它们组成了PLD的逻辑单元。
LGA是由大量的逻辑门电路组成的一种具有一定逻辑功能的基本电路单元。
可编程连接器则提供了将逻辑单元连接在一起的能力。
通过对逻辑单元的编程和连接,可以实现各种复杂的数字逻辑功能。
PLD的主要优点有以下几点:1.可编程性:PLD可以通过特定的软件工具进行编程,用户可以根据自己的需求设计出特定的逻辑功能,并将其烧录到PLD芯片中。
这种可编程性使得设计和制造过程更加灵活和高效。
2.高度集成:PLD集成了大量的逻辑门电路,能够实现复杂的数字逻辑功能。
相比于传统的离散器件,PLD的高度集成度和小尺寸使得电路板设计更加简化,减少了系统的体积和功耗。
3.可重编程性:PLD允许用户对其进行多次编程和修改,能够快速响应设计变更和需求变化。
这种可重编程性使得设计迭代更加容易,加快了产品的开发和上市时间。
4.低成本:相比于定制的电路设计和制造过程,PLD的生产和使用成本更低。
这是由于PLD的可编程性能够降低生产成本和库存风险,同时也降低了设计和验证的时间成本。
PLD在实际应用中有广泛的应用领域,包括电子设备、通信设备、工业自动化等。
以下是几个典型应用案例:1.控制器设计:PLD可以用于设计各种类型的控制器,例如逻辑控制器、定时控制器、序列控制器等。
这些控制器能够实现复杂的控制逻辑,满足不同的应用需求。
2.信号处理:PLD可以用于设计数字信号处理电路,例如滤波器、数据压缩器等。
这些电路能够对输入信号进行数字化处理,滤除杂散信号和噪音,提取出感兴趣的信号。