文档介绍：第二章可编程逻辑器件
§ 可编程逻辑器件概述
§ 复杂可编程逻辑器件
§ 现场可编程门阵列FPGA
§ 在系统可编程(ISP)逻辑器件
§ FPGA和CPLD的开发应用选择
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可编程逻辑器件
PLD--Programmable Logic Devices:用户构造逻
辑功能
传统数字系统
由固定功能标
准集成电路74/54系
列、4000、4500系
列构成。设计无灵
活性, 芯片种类多,
数目大。
现代数字系统
仅由三种标准
积木块:微处理器、
存贮器和 PLD构成。
即 CPU+RAM+PLD模
式。PLD的设计是其
核心。
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§ 可编程逻辑器件的概述
第二章
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80年代初:Lattice公司推出GAL_Generic
Array Logic (第二代);
一、PLD的发展进程
70年代初:PROM、
PLA_Programmable Logic Array
(第一代);
70年代末:AMD 公司推出
PAL_Programmable Array Logic ;
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90年代初:Lattice公司提出 ISP(In System
Programming) 概念,推出 ispLSI。
80年代中:Xilinx公司推出 FPGA(Field
Programmable Gates Array);
Altera公司推出EPLD(Erasable
Programmable Logic Device);
近年 PLD的发展:
密度:单片已达1000万系统门
速度:达420MHz以上
线宽:已达 90 nm,属甚深亚微米技术
(VDSM—Very Deep Sub Micrometer)
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高集成度;
高速度;
高可靠;
在系统编程(ISP_In System Programming )
PLD已占整个IC产值的40%以上。PLD的产量、
集成度每年增加35%,成本降低40%。
二、PLD产品的特点:
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1、从互连延时入手解决系统速度问题
门延时:几百 ns →不足 2 ns
互连延时:相对门延时越来越大
三、近年 PLD的发展热点
线宽
互连延时占系统延时比例
30%
50%
70%
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1)ISP(In_System Programmability/ Programming):
是指对器件、电路板、整个电子系统进
行逻辑重构和修改功能的能力。这种重构可
以在制造之前、制造过程中、甚至在交付用
户使用之后进行。
传统 PLD:先编程后装配;
ISP PLD:可先编程后装配,也可先装配后编程。
2、在系统可编程技术(ISP)
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ISP功能提高设计和应用的灵活性
减少对器件的触摸和损伤
不计较器件的封装形式
允许一般的存储
样机制造方便
支持生产和测试流程中的修改
允许现场硬件升级
迅速方便地提升功能
未编程前先焊接安装
系统内编程--ISP
在系统现场重编程修改
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设计
设计修改方便,产品面市
速度快,减少原材料成本,
提高器件及板级的可测试性。
制造
减少制造成本,免去单独编程工序,免去重做印刷电路板的工作,大量减少库存,减少预处理成本,提高系统质量及可靠性。
现场服务/支持
提供现场系统重构或现场系统用户化的可能,提供遥控现场升级及维护的可能
2)ISP技术的优越性
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