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关于PLD的分类及其长处剖析

关于PLD的分类及其优点分析-可编程逻辑器件的英文全称为:programmable logic device 即PLD。PLD是做为一种通用集成电路产生的,它的逻辑功能按照用户对器件编程来确定。一般的PLD的集成度很高,足以满足设计一般的数字系统的需要。

可编程逻辑器材的英文全称为:programmable logic device 即PLD。PLD是做为一种通用集成电路发生的,它的逻辑功用依照用户对器材编程来确认。一般的PLD的集成度很高,足以满意规划一般的数字体系的需求。这样就能够由规划人员自行编程而把一个数字体系“集成”在一片PLD上,而不必去请芯片制作厂商规划和制作专用的集成电路芯片了。

可编程逻辑器材的两种类型:CPLDFPGA,可编程逻辑器材的两种首要类型是现场可编程门阵列(FPGA)和杂乱可编程逻辑器材(CPLD)。

在这两类可编程逻辑器材中,FPGA供给了最高的逻辑密度、最丰厚的特性和最高的功用。 现在最新的FPGA器材,如Xilinx Virtex?系列中的部分器材,可供给八百万体系门(相对逻辑密度)。 这些先进的器材还供给比如内建的硬连线处理器(如IBM Power PC)、大容量存储器时钟办理体系等特性,并支撑多种最新的超快速器材至器材(device-to-device)信号技能。

关于PLD的分类及其长处剖析

FPGA被使用于规划广泛的使用中,从数据处理和存储,以及到仪器仪表、电信和数字信号处理等。

与此比较,CPLD供给的逻辑资源少得多 – 最高约1万门。 可是,CPLD供给了十分好的可猜测性,因而关于要害的操控使用十分抱负。 并且如Xilinx CoolRunner?系列CPLD器材需求的功耗极低。固定逻辑器材和可编程逻辑器材各有自己的长处。 例如,固定逻辑规划常常更适合大批量使用,因为它们可更为经济地大批量出产。 对有些需求极高功用的使用,固定逻辑也或许是最佳的挑选。

但是,可编程逻辑器材供给了一些优于固定逻辑器材的重要长处,包含:可编程逻辑器材不需求绵长的前置时刻来制作原型或正式产品 – 可编程逻辑器材现已放在分销商的货架上并可随时付运。可编程逻辑器材在规划过程中为客户供给了更大的灵活性,因为关于可编程逻辑器材来说,规划重复只需求简略地改动编程文件就能够了,并且规划改动的成果可立即在作业器材中看到。

可编程逻辑器材答应客户在需求时仅订货所需求的数量,从而使客户可操控库存。 选用固定逻辑器材的客户常常会面临需求抛弃的过量库存,而当对其产品的需求高涨时,他们又或许为器材供货缺乏所苦,并且不得不面临出产推迟的实际。

可编程逻辑器材不需求客户付出昂扬的NRE本钱和购买贵重的掩模组- 可编程逻辑器材供货商在规划其可编程器件时现已付出了这些本钱,并且可经过PLD产品线连续多年的生命期来分摊这些本钱。

可编程逻辑器材甚至在设备付运到客户那儿今后还能够从头编程。 事实上,因为有了可编程逻辑器材,一些设备制作商现在正在测验为现已安装在现场的产品添加新功用或许进行晋级。 要完成这一点,只需求经过因特网将新的编程文件上载到PLD就能够在体系中创立出新的硬件逻辑。

关于PLD的分类及其长处剖析

曩昔几年时刻里,可编程逻辑供货商取得了巨大的技能进步,致使现在可编程逻辑器材被很多规划人员视为是逻辑解决方案的当然之选。

能够完成这一点的重要原因之一是象Xilinx这样的可编程逻辑器材供货商是无晶圆制作厂企业,并不直接具有芯片制作工厂,Xilinx将芯片制作作业外包给IBM Microelectronics 和 UMC这样的首要事务便是制作芯片的合作伙伴。 这一战略使Xilinx能够集中精力规划新产品结构、软件东西和IP中心,一起还能够使用最先进的半导体制作工艺技能。 先进的工艺技能在一系列要害范畴为PLD供给了协助:更快的功用、集成更多功用、下降功耗和本钱等。 现在Xilinx选用先进的0.13um 低K铜金属工艺出产可编程逻辑器材,这也是业界最好的工艺之一。

例如,只是数年前,最大规划的FPGA器材也只是为数万体系门,作业在40 MHz。 曩昔的FPGA也相对较贵,其时最先进的FPGA器材大约要150美元。 但是,今日具有最先进特性的FPGA可供给百万门的逻辑容量、作业在300 MHz,本钱低至不到10美元,并且还供给了更高水平的集成特性,如处理器和存储器。

相同重要的是,PLD现在有越来越多的知识产权(IP)中心库的支撑 – 用户可使用这些预界说和预测验的软件模块在PLD内敏捷完成体系功用。 IP中心包含从杂乱数字信号处理算法和存储器操控器直到总线接口和成熟的软件微处理器在内的全部。 此类IP中心为客户节省了很多时刻和费用 – 不然,用户或许需求数月的时刻才干完成这些功用,并且还会进一步推迟产品推向市场的时刻。 

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