FPGA应用技术：可编程逻辑器件简介

可编程逻辑器件是在20世纪80年代发展起来的新型器件，用户可根据自己的需要设计逻辑功能并对此器件进行编程。

数字集成电路通常由标准的小规模、中规模、大规模的器件组成，而这些器件的逻辑功能在出厂时已经由厂商设计好了的，用户只能根据其提供的功能及管脚设计其需要的电路。考虑到这些器件的通用性，其在使用时有许多功能是多余的，并且由于管脚的排布固定，在设计PCB时电路的连线极为不便；而PLD内部具有大量组成数字电路的最小单元——门电路，这些门电路并没有固定连接方式，用方可通过编程的方法设置输入/输出脚的连接，极大地方便了电路设计。

可编程逻辑器件的优点如下。

1.集成度高

PLD器件较中小规模集成芯片具有更高的功能集成度，一般来说，一片PLD器件可替代4～20片中小规模集成芯片，而更大规模的PLD（如CPLD、FPGA）一般采用最新的集成电路生产工艺，可达到极大的规模，这些器件的出现降低了电子产品的成本，缩小了电子产品的体积。

2.设计速度快

一方面PLD器件集成度的提高缩短了电子产品设计中的布线时间及器件的安装时间；另一方面由于PLD器件的设计是利用计算机进行辅助设计的，其可以通过计算机的辅助设计软件对设计的电路进行仿真和模拟，缩短了传统设计过程中调试电路的时间。另外，由于PLD器件是既可擦除又可编写的，故即使设计有问题，修改也很方便。(www.xing528.com)

3.性能高

由于PLD器件在生产过程中采用了最新的生产工艺及技术，故通用PLD器件的性能优于一般的通用器件，其速度比一般的通用器件高1～2个数量级。另外，由于器件数量的减少，电路的总功耗也相应降低。

4.可靠性高

可靠性是数字系统的一项重要指标。根据可靠性理论可知，器件的数量增加，系统的可靠性将下降；反之将提高。采用PLD器件可减少器件的数量，器件的减少还导致PCB的布线减少，同时也减少了器件之间的交叉干扰和可能产生的噪声源，使系统运行更可靠。

5.成本低

PLD器件的上述优点使电子产品在设计、安装、调试、维修、器件品种库存等方面的成本下降，从而使电子产品的总成本降低，提高了产品的竞争力。