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[电子信息] 专用集成电路实验指导书

  • 简介:随着电子设计自动化(EDA)技术的不断发展,其含义已经不止局限在当初的类似Protel电路板图的设计自动化概念上,而当今的EDA 技术更多的是指芯片内的电路设计自动化。也就是说,开发人员完全可以通过自己的电路设计来订制其芯片内部的电路功能,使之成为设...
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目录 第一部分 实验开发系统与操作
第二部分 实验部分 参考资料 1 虞惠华,汤庭鳌,来金梅,孙承绶译. 专用集成电路. 北京:电子工业出版社,2004
2 杨宗凯,黄建,杜旭. 数字专用集成电路的设计与验证. 北京:电子工业出版社,2004
3 夏宇闻,胡燕祥,刁岚松等译. Verilog HDL 数字设计与综合. 北京:电子工业出版社,2004
4 Martin K.. 数字集成电路设计(英文版). 北京:电子工业出版社,2002
随着电子设计自动化(EDA)技术的不断发展,其含义已经不止局限在当初的类似Protel电路板图的设计自动化概念上,而当今的EDA 技术更多的是指芯片内的电路设计自动化。也就是说,开发人员完全可以通过自己的电路设计来订制其芯片内部的电路功能,使之成为设计者自己的专用集成电路(即ASIC )芯片。
数字专用集成电路的一个重要分支就是可编程逻辑器件(PLD,Programmable Logic Device)。可编程逻辑器件是厂家作为一种通用性器件生产的半定制电路,用户可以通过对器件编程来实现所需要的功能。 它设计成本低,使用灵活,研制周期短,可靠性高,受到了越来越多的系统设计工程师的青睐。可编程逻辑器件按照结构的复杂程度不同可以分为简单可编程逻辑器件和高密度可编程逻辑器件。高密度可编程器件又可分为复杂可编程逻辑器件(CPLD,Complex Programmable Logic Device)与现场可编程门阵列(FPGA,Field Programmable Gate Array)。CPLD是20 世纪80 年代末期在系统可编程(ISP,In System Programmability)技术出现以后,在可擦除可编程逻辑器件(EPLD,Erasable PLD)的基础上发展起来的。它采用E2CMOS工艺,与简单可编程逻辑器件相比增加了许多内部资源,对逻辑宏单元和I/O模块也有很大改进。FPGA是Xilinx公司于1985年首次推出的,它采用CMOS——SRAM工艺,其内部结构是由多个独立的可编程逻辑模块(CLB)组成,逻辑模块之间可以通过连线灵活地互连。FPGA需要从外部加载配置数据, 配置数据一般存储在片外存储器或者计算机上,设计者可以控制加载过程,在现场修改器件的逻辑功能,故称为现场可编程逻辑门阵列。
目前生产CPLD和FPGA的主要有Altera、Xilinx、Lattice、Vantis、Actel、Quicklogic、Lucent等公司,其中60%以上的产品是由Altera和Xilinx提供的,两家公司共同决定了PLD技术的发展方向。
由于两者的功能以及使用范围和使用方法存在很多相同之处,因此有时可以忽略这两者的区别,统称为CPLD/FPGA。
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