可编程逻辑电路设计

可编程逻辑（Programmable Logic）是指可编程逻辑器件实现的一种提供多种功能的电路逻辑。相对于固定逻辑，可编辑逻辑有很多优点。

首先，可编程逻辑灵活性相对很高，可以将所需要的功能通过编程随时改变；

其次，可编程逻辑电路的开发周期相对于固定逻辑电路（如ASIC）要短，开发成本也相对较低；

最后，可编程逻辑电路有很好的可扩展性，可进行后期的功能更新和升级。固定逻辑器件适合大批量的规模化应用，对于一些对性能要求非常高的电路，固定逻辑电路要比可编程逻辑电路更加适合。

第一个商业化的可编程逻辑器件（Programmable Logic Device,PLD),是由Monolithic内存公司推出的可编程阵列逻辑（Programmable Array Logic，PAL）。近年来可编程逻辑器件的市场销售份额增长迅速，其功能也越来越多样化，高性能可编程器件也开始逐步普及。

目前的PLD主要可以分为3类。

1、通用阵列逻辑（Generic Array Logic, GAL）:是以PAL为基础发展起来的，由莱迪思半导体公司所发明。GAL与PAL特性相同，但GAL可以对电路组态、配置进行反复烧录和清除，而PAL只可以烧录一次。

2、CPLD（Complex PLD）：相对于PAL、GAL这种适合小型逻辑功能的电路，CPLD能实现更大的电路。一个CPLD内部通常有数个PAL，各PAL间的互连线也可以根据需求进行烧录。现场可编程门阵列（Field Programmable Gate Array,FPGA）:是在门阵列技术的基础上，不断创新发展出来的。

PLD中除了逻辑部分，也包含存储部分。数据储存的载体主要有硅反熔丝（Silicon Antifuses）、SRAM、EPROM或EEPROM 和闪速存储器（Flash Memory，也称闪存）几种。

当前PLD的开发主要采用计算机编程方式实现，源代码用硬件描述语言（Hardware Description Language,HDL）来编写。硬件描述语言以VHDL与Verilog HDL 最为有名。

PLD可编程器件的发展方向是高密度、高速度、低功耗。随着PLD的设计规模越来越大，电子设计自动化（EDA）已经成为其主要设计手段。


审核编辑：刘清