可編程邏輯器件可編程原理
① 什麼是可編程邏輯器件
可編程邏輯器件,英文全稱為:programmable logic device 即 PLD,PLD是作為一種通用集成電路產生的,他的邏輯功能按照用戶對器件編程來確定。一般的PLD的集成度很高,足以滿足設計一般的數字系統的需要。
這樣就可以由設計人員自行編程而把一個數字系統「集成」在一片PLD上,而不必去請晶元製造廠商設計和製作專用的集成電路晶元了;PLD與一般數字晶元不同的是:PLD內部的數字電路可以在出廠後才規劃決定,有些類型的PLD也允許在規劃決定後再次進行變更、改變,而一般數字晶元在出廠前就已經決定其內部電路,無法在出廠後再次改變,事實上一般的模擬晶元、混訊晶元也都一樣,都是在出廠後就無法再對其內部電路進行調修。
(1)可編程邏輯器件可編程原理擴展閱讀:
邏輯器件可分為兩大類 - 固定邏輯器件和可編程邏輯器件。 一如其名,固定邏輯器件中的電路是永久性的,它們完成一種或一組功能 - 一旦製造完成,就無法改變。
另一方面,可編程邏輯器件(PLD)是能夠為客戶提供范圍廣泛的多種邏輯能力、特性、速度和電壓特性的標准成品部件 - 而且此類器件可在任何時間改變,從而完成許多種不同的功能。
② 用通俗的語言解釋什麼是可編程邏輯器件
1.可以通過編程方式改變其內部邏輯的集成電路。比如可以將一個CPLD編成與非門,也可以編成一個加法器,看你的心情和代碼。它和單片機之類的區別是,它不是靠取指令->執行指令的方式進行工作,而是硬體本身的邏輯,就像一個現成的加法器一樣;和市場上買的集成電路(如加法器)的區別是,它可以通過編程改變其功能。
你如果對74系列晶元熟悉的話,你應該清楚,它的工作方式和單片機、PC是很不一樣的。可編程邏輯器件固化好程序之後,基本就和74晶元一樣。
2.和DSP沒什麼關系吧。DSP主要做數字信號,CPLD主要做邏輯。
另外現在幾乎沒人用CPLD了吧,都用FPGA
③ cpld的可編程主要是基於什麼結構
與或陣列可編程。可編程陣列邏輯,英語縮寫PAL(programmable array logic)。由可編程的與陣列、固定的或陣列和輸出反饋單元組成的一種可編程邏輯器件。PAL器件由可編程的與陣列、固定的或陣列和輸出反饋單元組成。
輸入和輸出型結構
具有三態輸出緩沖器和反饋緩沖器。反饋緩沖器可使三態輸出反饋到與陣列輸入端,構成簡單的觸發器,使輸出具有記憶功能。
用戶通過編程可以控制三態輸出緩沖器的狀態,從而實現對輸入/輸出引出端數目的任意配置。利用可編程輸入/輸型PAL器件,可設計編碼器、解碼器、數據選擇器等組合邏輯電路,也可完成串列數據移位和循環等操作。
④ 什麼是可編程邏輯器件目前常見的有哪些可編程邏輯器件
邏輯器件可分為兩大類 - 固定邏輯器件和可編程邏輯器件。 一如其名,固定邏輯器件中的電路是永久性的,它們完成一種或一組功能 - 一旦製造完成,就無法改變。 另一方面,可編程邏輯器件(PLD)是能夠為客戶提供范圍廣泛的多種邏輯能力、特性、速度和電壓特性的標准成品部件 - 而且此類器件可在任何時間改變,從而完成許多種不同的功能。
對於固定邏輯器件,根據器件復雜性的不同,從設計、原型到最終生產所需要的時間可從數月至一年多不等。 而且,如果器件工作不合適,或者如果應用要求發生了變化,那麼就必須開發全新的設計。 設計和驗證固定邏輯的前期工作需要大量的「非重發性工程成本」,或NRE。 NRE表示在固定邏輯器件最終從晶元製造廠製造出來以前客戶需要投入的所有成本,這些成本包括工程資源、昂貴的軟體設計工具、用來製造晶元不同金屬層的昂貴光刻掩模組,以及初始原型器件的生產成本。 這些NRE成本可能從數十萬美元至數百萬美元。
對於可編程邏輯器件,設計人員可利用價格低廉的軟體工具快速開發、模擬和測試其設計。 然後,可快速將設計編程到器件中,並立即在實際運行的電路中對設計進行測試。 原型中使用的PLD器件與正式生產最終設備(如網路路由器、ADSL數據機、DVD播放器、或汽車導航系統)時所使用的PLD完全相同。 這樣就沒有了NRE成本,最終的設計也比採用定製固定邏輯器件時完成得更快。
採用PLD的另一個關鍵優點是在設計階段中客戶可根據需要修改電路,直到對設計工作感到滿意為止。 這是因為PLD基於可重寫的存儲器技術--要改變設計,只需要簡單地對器件進行重新編程。 一旦設計完成,客戶可立即投入生產,只需要利用最終軟體設計文件簡單地編程所需要數量的PLD就可以了。
可編程邏輯器件的兩種主要類型是現場可編程門陣列(FPGA)和復雜可編程邏輯器件(PLD)。 在這兩類可編程邏輯器件中,FPGA提供了最高的邏輯密度、最豐富的特性和最高的性能。 現在最新的FPGA器件,如Xilinx Virtex系列中的部分器件,可提供八百萬"系統門"(相對邏輯密度)。 這些先進的器件還提供諸如內建的硬連線處理器(如IBM Power PC)、大容量存儲器、時鍾管理系統等特性,並支持多種最新的超快速器件至器件(device-to-device)信號技術。 FPGA被應用於范圍廣泛的應用中,從數據處理和存儲,以及到儀器儀表、電信和數字信號處理等。
與此相比,PLD提供的邏輯資源少得多 - 最高約1萬門。 但是,PLD提供了非常好的可預測性,因此對於關鍵的控制應用非常理想。 而且如Xilinx CoolRunner系列PLD器件需要的功耗極低。
⑤ EDA技術的工作原理
EDA技術的工作原理
EDA技術是以大規模可編程邏輯器件為設計載體,以硬體語言為系統邏輯描述的主要方式,以計算機、大規模可編程邏輯器件的開發軟體及實驗開發系統為設計工具,通過有關的開發軟體,自動完成用軟體設計的電子系統到硬體系統的設計,最終形成集成電子系統或專用集成晶元的一門新技術。其設計的靈活性使得 EDA技術得以快速發展和廣泛應用。本文以Max+PlusⅡ軟體為設計平台,採用VHDL語言實現數字頻率計的整體設計。
工作原理
眾所周知,頻率信號易於傳輸,抗干擾性強,可以獲得較好的測量精度。因此,頻率檢測是電子測量領域最基本的測量之一。頻率計的`基本原理是用一個頻率穩定度高的頻率源作為基準時鍾,對比測量其他信號的頻率。通常情況下計算每秒內待測信號的脈沖個數,即閘門時間為1 s。閘門時間可以根據需要取值,大於或小於1 s都可以。閘門時間越長,得到的頻率值就越准確,但閘門時間越長,則每測一次頻率的間隔就越長。閘門時間越短,測得的頻率值刷新就越快,但測得的頻率精度就受影響。一般取1 s作為閘門時間。
數字頻率計的關鍵組成部分包括測頻控制信號發生器、計數器、鎖存器、解碼驅動電路和顯示電路,其原理框圖如圖1所示。
測頻控制信號發生器
測頻控制信號發生器產生測量頻率的控制時序,是設計頻率計的關鍵。這里控制信號CLK取為1 Hz,2分頻後就是一個脈寬為1 s的時鍾信號FZXH,用來作為計數閘門信號。當FZXH為高電平時開始計數;在FZXH的下降沿,產生一個鎖存信號SCXH,鎖存數據後,還要在下次 FZXH上升沿到來之前產生清零信號CLEAR,為下次計數做准備,CLEAR信號是上升沿有效。
計數器
計數器以待測信號FZXH作為時鍾,在清零信號CLEAR到來時,非同步清零;FZXH為高電平時開始計數。本文設計的計數器計數最大值是99 999 999。
鎖存器
當鎖存信號SCXH上升沿到來時,將計數器的計數值鎖存,這樣可由外部的七段解碼器解碼並在數碼管上顯示。設置鎖存器的好處是顯示的數據穩定,不會由於周期性的清零信號而不斷閃爍。鎖存器的位數應跟計數器完全一樣,均是32位。
解碼驅動電路
本文數碼管採用動態顯示方式,每一個時刻只能有一個數碼管點亮。數碼管的位選信號電路是74LS138晶元,其8個輸出分別接到8個數碼管的位選;3個輸入分別接到EPF10K10LC84-4($40.8200)的I/O引腳。
數碼管顯示
本文採用8個共陰極數碼管來顯示待測頻率的數值,其顯示範圍從O~99 999 999。
;
⑥ 可編程邏輯器件是如何實現的,太奇妙了吧
傳統的rc電路縮小後集成到模板上搭載cpu來控制微型繼電器工作
⑦ 什麼叫可編程邏輯器件 fpga和cpld的中文含意分別是什麼
可編程邏輯器件(Programmable Logic Device,PLD)是可以通過外部設置(俗稱「編程」)來改變內部邏輯功能的晶元,通常採用設置內部連線通/斷的辦法來改變內部邏輯功能。
FPGA是現場可編程門陣列(Field Programmable Gate Array)的縮寫,CPLD是復雜可編程邏輯器件(Complex PLD)的縮寫。
⑧ 什麼是可編程器件
可編程邏輯器件(Programmable Logic Device,PLD)是一類半定製的通用性器件,用戶可以通過對PLD器件進行編程來實現所需的邏輯功能。與專用集成電路(即ASIC)相比,可編程邏輯器件(即PLD)具有靈活性高、設計周期短、成本低、風險小等優勢,因而得到了廣泛應用,各項相關技術也迅速發展起來,PLD目前已經成為數字系統設計的重要硬體基礎。
目前使用最廣泛的可編程邏輯器件有兩類:現場可編程門陣列(Field Programmable Gate Array,即FPGA)和復雜可編程邏輯器件(Complex Programmable Logic Device,即CPLD)。
FPGA和CPLD的內部結構稍有不同。通常,FPGA中的寄存器資源比較豐富,適合同步時序電路較多的數字系統;CPLD中組合邏輯資源比較豐富,適合組合電路較多的控制應用。在這兩類可編程邏輯器件中,CPLD提供的邏輯資源較少,而FPGA提供了最高的邏輯密度、最豐富的特性和極高的性能,已經在通信、消費電子、醫療、工業和軍事等各應用領域當中占據重要地位。因此,本文主要針對FPGA進行闡述。
下面有一個pdf格式的文件,你可以下載或直接打開,裡面有更為詳細的介紹:
⑨ 可編程式控制制器和可編程邏輯器件的異同
微處理器,是執行運算的中央運算單元。 可編程邏輯器件是一種可以自由編程處理用戶程序的一種處理器,可編程邏輯器件裡麵包含微處理器。 微處理器由一片或少數幾片大規模集成電路組成的中央處理器。這些電路執行控制部件和算術邏輯部件的功能。
⑩ 關於可編程邏輯器件原理的書籍
《可編程邏輯器件原理應用》西安電子科技大學出版社出版的圖書,作者是朱明程。