可编程逻辑器件有哪些种类

⑴ 什么是逻辑芯片

逻辑器件
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，他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。
这样就可以由设计人员自行编程而把一个数字系统“集成”在一片PLD上，而不必去请芯片制造厂商设计和制作专用的集成电路芯片了。
PLD与一般数字芯片不同的是：PLD内部的数字电路可以在出厂后才规划决芹银烂定，有些类型嫌漏的PLD也允许在规划决定后再次进行变更、改变，而一般数字芯片在出厂前就已经决定其内部电路，无法在出厂后再次改变搏拿，事实上一般的模拟芯片、混讯芯片也都一样，都是在出厂后就无法再对其内部电路进行调修。

⑵ 什么是可编程逻辑器件目前常见的有哪些可编程逻辑器件

逻辑器件可分为两大类 - 固定逻辑器件和可编程逻辑器件。 一如其名，固定逻辑器件中的电路是永久性的，它们完成一种或一组功能 - 一旦制造完成，就无法改变。 另一方面，可编程逻辑器件（PLD）是能够为客户提供范围广泛的多种逻辑能力、特性、速度和电压特性的标准成品部件 - 而且此类器件可在任何时间改变，从而完成许多种不同的功能。
对于固定逻辑器件，根据器件复杂性的不同，从设计、原型到最终生产所需要的时间可从数月至一年多不等。 而且，如果器件工作不合适，或者如果应用要求发生了变化，那么就必须开发全新的设计。 设计和验证固定逻辑的前期工作需要大量的“非重发性工程成本”，或NRE。 NRE表示在固定逻辑器件最终从芯片制造厂制造出来以前客户需要投入的所有成本，这些成本包括工程资源、昂贵的软件设计工具、用来制造芯片不同金属层的昂贵光刻掩模组，以及初始原型器件的生产成本。 这些NRE成本可能从数十万美元至数百万美元。
对于可编程逻辑器件，设计人员可利用价格低廉的软件工具快速开发、仿真和测试其设计。 然后，可快速将设计编程到器件中，并立即在实际运行的电路中对设计进行测试。 原型中使用的PLD器件与正式生产最终设备（如网络路由器、ADSL调制解调器、DVD播放器、或汽车导航系统）时所使用的PLD完全相同。 这样就没有了NRE成本，最终的设计也比采用定制固定逻辑器件时完成得更快。
采用PLD的另一个关键优点是在设计阶段中客户可根据需要修改电路，直到对设计工作感到满意为止。 这是因为PLD基于可重写的存储器技术--要改变设计，只需要简单地对器件进行重新编程。 一旦设计完成，客户可立即投入生产，只需要利用最终软件设计文件简单地编程所需要数量的PLD就可以了。
可编程逻辑器件的两种主要类型是现场可编程门阵列（FPGA）和复杂可编程逻辑器件（PLD）。 在这两类可编程逻辑器件中，FPGA提供了最高的逻辑密度、最丰富的特性和最高的性能。 现在最新的FPGA器件，如Xilinx Virtex系列中的部分器件，可提供八百万"系统门"（相对逻辑密度）。 这些先进的器件还提供诸如内建的硬连线处理器（如IBM Power PC）、大容量存储器、时钟管理系统等特性，并支持多种最新的超快速器件至器件（device-to-device）信号技术。 FPGA被应用于范围广泛的应用中，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。
与此相比，PLD提供的逻辑资源少得多 - 最高约1万门。 但是，PLD提供了非常好的可预测性，因此对于关键的控制应用非常理想。 而且如Xilinx CoolRunner系列PLD器件需要的功耗极低。

⑶ 大规模可编程逻辑器件的分类

PLD的分类繁多,各生产厂家命名不一,一般可按以下几种方法进行分类.
按集成度来区分
(1)简单PLD,逻辑门数500门以下,包括PROM,PLA,PAL,GAL等器件.
(2)复杂PLD,芯片集成度高,逻辑门数500门以上,或以GAL22V10作参照,集成度大于GAL22V10,包括EPLD,CPLD,FPGA等器件.
从编程结构来区分
(1)乘积项结构PLD,包括PROM,PLA,PAL,GAL,EPLD,CPLD等器件.
(2)查找表结构PLD,FPGA属此类器件.
从互连结构来分
(1)确定型PLD.确定型PLD提供的互连结构,每次用相同的互连线布线,其时间特性可以确定预知(如由数据手册查出),是固定的,如CPLD.
(2)统计型PLD.统计型结构是指设计系统时,其时间特性是不可以预知的,每次执行相同的功能时,却有不同的布线模式,因而无法预知线路的延时,如Xilinx公司的FPGA器件.
从编程工艺来区分
(1)熔丝型PLD,如早期的PROM器件.编程过程就是根据设计的熔丝图文件来烧断对应的熔丝,获得所需的电路.
(2)反熔丝型PLD,如OTP型FPGA器件.其编程过程与熔丝型PLD相类似,但结果相反,在编程处击穿漏层使两点之间导通,而不是断开.
OTP是一次可编程(OneTimeProgramming)的英文缩写,以上两类都是OTP器件.
(3)EPROM型PLD,EPROM是可擦可编程只读存储器(ErasablePROM)的英文缩写,EPROM型PLD采用紫外线擦除,电可编程,但编程电压一般较高,编程后,下次编程前要用紫外线擦除上次编程内容.
在制造EPROM型PLD时,如果不留用于紫外线擦除的石英窗口,也就成了OTP器件.
(4)EEPROM型PLD,EEPROM是电可擦可编程只读存储器(ElectricallyErasablePROM)的英文缩写,与EPROM型PLD相比,不用紫外线擦除,可直接用电擦除,使用更方便,GAL器件和大部分EPLD,CPLD器件都是EEPROM型PLD.
(5)SRAM型PLD,SRAM是静态随机存取存储器(StaticRadomAccessMemory)的英文缩写,可方便快速的编程(也叫配置),但掉电后,其内容即丢失,再次上电需要重新配置,或加掉电保护装置以防掉电.大部分FPGA器件都是SRAM型PLD.