最新2019-电子的设计自动化第5章 可编程逻辑器件 PLD-PPT课件
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pld原理
PLD原理
PLD是可编程逻辑器件(Programmable Logic Device)的简称,它是一种集成电路芯片,具有灵活可编程的特点。PLD原理是指PLD芯片的工作原理和基本结构。本文将详细介绍PLD原理及其相关内容。
1. PLD的基本结构
PLD由输入端、输出端和可编程逻辑单元(Programmable Logic
Unit,PLU)组成。输入端接收外部输入信号,输出端输出处理结果。可编程逻辑单元是PLD的核心部分,它是由多个逻辑门和可编程开关组成的。可编程开关可以根据需求进行编程,实现不同的逻辑功能。
2. PLD的工作原理
PLD的工作原理是基于可编程开关的控制。每个可编程开关可以被编程为开或闭状态,从而控制逻辑门的连接和断开。通过编程可实现不同的逻辑功能和电路连接。PLD的编程通常采用硬件描述语言(HDL)进行,如VHDL或Verilog。
3. PLD的编程方式
PLD的编程方式主要有编程器编程和自动化设计工具编程两种。编程器编程是通过专用编程器将编程文件下载到PLD芯片中,实现对可编程开关的编程。自动化设计工具编程是利用电子设计自动化(EDA)软件进行编程,通过设计电路图、逻辑布局和约束条件等信息,自动生成编程文件。
4. PLD的应用领域
PLD具有灵活可编程的特点,广泛应用于数字电路的设计和实现。它可以实现各种逻辑功能,如组合逻辑、时序逻辑和算术逻辑等。PLD在通信、控制、计算机等领域都有重要应用,如数字信号处理、通信协议处理、逻辑电路设计等。
5. PLD与其他器件的比较
与传统的固定功能集成电路相比,PLD具有更高的灵活性和可重配置性。它可以根据需求进行编程,实现不同的逻辑功能和电路连接。而传统的固定功能集成电路只能实现特定的功能,无法进行改变。相比于通用微处理器,PLD具有更高的运算速度和更低的功耗,适用于对性能和功耗有较高要求的应用领域。
6. PLD的发展趋势
【PLD可编程逻辑器件】历届全国大学生电子设计竞赛题目汇编—PLD
xxxx年xx月xx日
xxxxxxxx集团企业有限公司
Please enter your company's name and contentv 第三届(1997年)全国大学生电子设计竞赛题目
简易数字频率计
一、任务:设计且制作一台数字显示的简易频率计。
二、要求
1.基本要求
(1)频率测量
a.测量范围 信号:方波、正弦波;幅度:0.5V~5V;频率:1Hz~1MHz
b.测量误差≤0.1%
(2)周期测量
a.测量范围 信号:方波、正弦波;幅度:0.5V~5V;频率:1Hz~1MHz
b.测量误差≤0.1%
(3)脉冲宽度测量
a.测量范围 信号:脉冲波;幅度:0.5V~5V;脉冲宽度≥100μs
b.测量误差≤1%
(4)显示器 ,十进制数字显示,显示刷新时间1~10秒连续可调,对上述三种测量功能分别用不同颜色的发光二极管指示。
(5)具有自校功能,时标信号频率为1MHz。
(6)自行设计且制作满足本设计任务要求的稳压电源。
2.发挥部分
(1)扩展频率测量范围为0.1Hz~10MHz(信号幅度0.5V~5V),测量误差降低为0.01%(最大闸门时间≤10s)。 (2)测量且显示周期脉冲信号(幅度0.5V~5V、频率1Hz~1kHz)的占空比,占空比变化范围为10%~90%,测量误差≤1% 。
(3)在1Hz~1MHz范围内及测量误差≤1%的条件下,进行小信号的频率测量,提出且实现抗干扰的措施。
三、评分意见
项 目 得 分
基本要求 设计和总结方案:方案设计和论证,理论分析和计算,电路图,测试方法和数据,对测试结果的分析 50
实际制作完成情况 50
发挥部分 完成第(1)项 10
完成第(2)项 10
完成第(3)项 20
特色和创新 10
第五届(2001年)全国大学生电子设计竞赛题目
可编程逻辑器件的应用与开发
可编程逻辑器件(PLD)是一种集成电路设备,可以用于实现逻辑逻辑功能、存储数据和执行控制任务。PLD 的应用范围广泛,并在许多领域发挥着重要作用。本文将介绍 PLD 的基本概念,探讨其应用和开发过程。
一、PLD 的基本概念
1.1 什么是可编程逻辑器件?
可编程逻辑器件是一种电子器件,具有可配置的逻辑功能。其内部包含了一系列逻辑门和存储器单元。PLD 具有很高的可编程性,可以根据用户的需求进行逻辑设计和功能定义。
1.2 PLD 的分类
主要有可编程逻辑阵列(PLA)、可编程阵列逻辑器件(PAL)、复杂可编程逻辑器件(CPLD)和可编程门阵列(PGA)等。
二、PLD 的应用
2.1 数字电子设备
PLD 用于设计和实现数字电子设备,如计算机、摄像机、音频设备、显示器等。通过配置 PLD 的逻辑功能,可以实现不同的数字信号处理和控制任务。
2.2 通信系统
PLD 可以用于设计和开发各种通信系统,如网络路由器、无线通信设备、调制解调器等。通过调整 PLD 的配置和逻辑功能,可以满足不同通信标准和协议的要求。
2.3 工业自动化 PLD 在工业自动化领域也得到广泛应用。它可以用于控制和监测各种工业设备,如机器人、生产线、传感器等。PLD 的可编程性和灵活性使得工业自动化系统更加高效和可靠。
2.4 医疗设备
PLD 可以用于设计和制造各种医疗设备,如心脏起搏器、医学成像设备等。通过编程 PLD 的逻辑功能,可以实现不同的医疗检测和治疗任务。
三、PLD 的开发过程
3.1 硬件描述语言
PLD 的开发通常使用硬件描述语言(HDL),如VHDL(Very High Speed
Integrated Circuit Hardware Description Language)或者Verilog。这些语言允许工程师以一种类似于编程的方式来描述PLD的逻辑功能。
3.2 设计与仿真
可编程逻辑器件
一、PLD简介
可编程逻辑器件(PLD),它能够完成各种数字逻辑功能。典型的PLD由一个〝与〞门和一个〝或〞门阵列组成,而任意一个组合逻辑都能够用〝与—或〞表达式来描述,因此, PLD能以乘积和的形式完成大量的组合逻辑功能。它有如下特点:
1、逻辑电路的设计和测试均可在运算机上实现,设计成功的电路可方便的下载到PLD,因而可研制周期短、成本低、效率高,使产品能在极短时刻内推出。
2、用PLD实现的电路容易被修改。这种修改通过PLD重新编程实现,能够不阻碍其外围电路。因此,其产品的爱护、更新都专门方便。PLD使硬件也能象软件一样实现升级,因而被认为使硬件革命。
3、较复杂的数字系统能用1片或数片PLD实现,因而,应用PLD生产的产品轻小可靠。此外,PLD还具有硬件加密功能。
4、应用PLD设计电路时,需选择合适的软硬件平台〔开发系统〕。
因此,PLD得到广泛的应用。
二、PLD的分类
按照PLD的结构体系,要紧可分为简单PLD〔包括PAL、GAL等〕、CPLD和FPGA。
PAL:Programmable Array Logic 可编程阵列逻辑
GAL:Generic Array Logic 通用阵列逻辑
CPLD:Complex Programmable Logic Device 复杂可编程逻辑器件
FPGA:Field Programmable Gate Array现场可编程门阵列 另外,最早使用的PLD是FPLA(Field Programmable Logic Array)现场可编程逻辑阵列,它的与、或阵列均可编程,现在差不多专门少使用。
EPLD是可擦除的可编程逻辑器件Erasable Programmable Logic Device的缩写。有的资料把可擦除的PLD都统称为EPLD,但更一样的是指继PAL、GAL之后推出的一代集成度远高于PAL、GAL,但相对CPLD和FPGA较低的可擦除的可编程逻辑器件。