HITEA 版 (精华区)

发信人: babygrant (lonely), 信区: HITEA
标  题: 可编程逻辑器件的发展历程及概述  之一 
发信站: 哈工大紫丁香 (2001年09月21日07:35:18 星期五), 站内信件


当今社会是数字化的社会，是数字集成电路广泛应用的社会。数字集成电路本身在不断
地进行更新换代。它由早期的电子管、晶体管、小中规模集成电路、发展到超大规模集
成电路(VLSIC，几万门以上)以及许多具有特定功能的专用集成电路。但是，随着微电子
技术的发展，设计与制造集成电路的任务已不完全由半导体厂商来独立承担。系统设计
师们更愿意自己设计专用集成电路(ASIC)芯片，而且希望ASIC的设计周期尽可能短，最
好是在实验室里就能设计出合适的ASIC芯片，并且立即投入实际应用之中，因而出现了
现场可编程逻辑器件(FPLD)，其中应用最广泛的当属现场可编程门阵列(FPGA)和复杂可
编程逻辑器件(CPLD)。
     早期的可编程逻辑器件只有可编程只读存贮器(PROM)、紫外线可按除只读存贮器(
EPROM)和电可擦除只读存贮器(EEPROM)三种。由于结构的限制，它们只能完成简单的数
字逻辑功能。
     其后，出现了一类结构上稍复杂的可编程芯片，即可编程逻辑器件(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
个组合逻辑都可以用“与一或”表达式来描述，所以， PLD能以乘积和的形式完成大量
的组合逻辑功能。
   这一阶段的产品主要有PAL(可编程阵列逻辑)和GAL(通用阵列逻辑)。 PAL由一个可编
程的“与”平面和一个固定的“或”平面构成，或门的输．出可以通过触发器有选择地
被置为寄存状态。 PAL器件是现场可编程的，它的实现工艺有反熔丝技术、EPROM技术和
EEPROM技术。还有一类结构更为灵活的逻辑器件是可编程逻辑阵列(PLA)，它也由一个“
与”平面和一个“或”平面构成，但是这两个平面的连接关系是可编程的。 PLA器件既
有现场可编程的，也有掩膜可编程的。  在PAL的基础上，又发展了一种通用阵列逻辑G
AL (Generic Array Logic)，如GAL16V8,GAL22V10 等。它采用了EEPROM工艺，实现了电
可按除、电可改写，其输出结构是可编程的逻辑宏单元，因而它的设计具有很强的灵活
性，至今仍有许多人使用。 这些早期的PLD器件的一个共同特点是可以实现速度特性较
好的逻辑功能，但其过于简单的结构也使它们只能实现规模较小的电路。
  

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