可编程逻辑器件(PLD)是一种数字电路,可以通过编程来自定义其功能。它是一种在数字电路领域里的重要组成部分,不仅应用广泛,而且使用方便,灵活性强。
可编程逻辑器件是由内部可编程互连的可编程逻辑单元和I/O单元构成,单元内部由触发器、逻辑门等元器件组成。这些可编程逻辑单元可以根据需要进行编程,从而实现各种功能。
可编程逻辑器件有很多种,其中最为常见的有三种:
第一种是可编程逻辑阵列(PLA),其内部可以实现具有任意布尔函数的可编程逻辑单元的组合,具有广泛的应用场合;
第二种是可编程逻辑阵列加多级可编程逻辑器件(PAL),其主要特点是增加了输入与输出的有效数目,克服了PLA芯片的输入与输出数目不足的问题,并且可以通过PAL的输入与输出的不同组合方式实现各种不同的逻辑电路;
第三种是可编程门阵列(PGA),其内部由可编程逻辑门单元和寄存器单元、输出驱动电路、输入信号缓冲电路组成,可以实现各种逻辑运算的复杂功能。
可编程逻辑器件具有很广泛的应用场合,包括嵌入式系统、计算机网络、数字电视、汽车电子、医疗电子等领域。
在嵌入式系统中,可编程逻辑器件可以实现各种功能的运算处理和控制操作,可以简化系统的设计和开发,并且可根据需要随时进行升级和修改,提高了系统的可维护性;
在计算机网络领域中,可编程逻辑器件可以实现分组交换和路由选择等功能,提高了网络的数据传输效率和安全性;
在数字电视领域中,可编程逻辑器件可以实现信号处理和解码等功能,为数字电视的发展提供了支持;
在汽车电子领域中,可编程逻辑器件可以控制各种车载电子设备的运行和交互,提高了汽车的性能和安全性;
在医疗电子领域中,可编程逻辑器件可以实现各种医疗设备的控制和数据处理,提高了医疗设备的精确性和可靠性。
随着数字电路技术的不断发展,可编程逻辑器件也在不断地发展与创新。
在技术方面,可编程逻辑器件的制造工艺不断地进步,其面积和功耗不断地缩小,速度和功能不断提高;同时,在设计方面,可编程逻辑器件的灵活性和可编程性得到了进一步提高,实现了更加复杂和多样化的功能,例如软件定义电台(SDR)、FPGA、FGPA系统、SOC(System On Chip)、ASIP(Application-Specific Instruction-set Processor)等。
未来,可编程逻辑器件将会继续发挥其重要的作用,其应用范围也将会进一步拓展和深化,如物联网、云计算等领域将会是其重要的应用场合。