PLD FPGA新手入门.doc

PLD是可编程逻辑器件(ProgramableLogicDevice)的简称,FPGA是现场可编程门阵列(FieldProgramableGateArray)的简称,两者的功能基本相同,只是实现原理略有不同,所以我们有时可以忽略这两者的区别,统称为可编程逻辑器件或PLD/FPGA。  PLD是电子设计领域中最具活力和发展前途的一项技术,它的影响丝毫不亚于70年代单片机的发明和使用。PLD能做什么呢?可以毫不夸张的讲,PLD能完成任何数字器件的功能,上至高性能CPU,下至简单的74电路,都可以用PLD来实现。PLD如同一张白纸或是一堆积木,工程师可以通过传统的原理图输入法,或是硬件描述语言自由的设计一个数字系统。通过软件仿真,我们可以事先验证设计的正确性。在PCB完成以后,还可以利用PLD的在线修改能力,随时修改设计而不必改动硬件电路。使用PLD来开发数字电路,可以大大缩短设计时间,减少PCB面积,提高系统的可靠性。PLD的这些优点使得PLD技术在90年代以后得到飞速的发展,同时也大大推动了EDA软件和硬件描述语言(HDL)的进步。如何使用PLD呢?其实PLD的使用很简单,学****PLD比学****单片机要简单的多,有数字电路基础,会使用计算机,就可以进行PLD的开发。不熟悉PLD的朋友,可以先看一看可编程逻辑器件的发展历程。   开发PLD需要了解两个部分:    由于PLD软件已经发展的相当完善,用户甚至可以不用详细了解PLD的内部结构,也可以用自己熟悉的方法:如原理图输入或HDL语言来完成相当优秀的PLD设计。所以对初学者,首先应了解PLD开发软件和开发流程。了解PLD的内部结构,将有助于提高我们设计的效率和可靠性。   如何获得PLD开发软件软件呢? 许多PLD公司都提供免费试用版或演示版(当然商业版大都是收费的),例如:可以免费从ltera公司的QuartusII(web版),或向其代理商索取这套软件。Xilinx公司也提供免费软件:ISEWebPack,这套可以从xilinx网站下载。Lattice提供ispleverBase版下载,Actel等公司也都有类似的免费软件提供。以上免费软件都需要在网上注册申请License文件,如果您对License的安装还有不清楚,请仔细阅读相关网页上的说明,也可以下载这篇文档:EDA软件的license管理与安装。通常这些免费软件已经能够满足一般设计的需要,当然,要想软件功能更强大一些,只能购买商业版软件。如果您打算使用VHDL或VerilogHDL硬件描述语言来开发PLD/FPGA,通常还需要使用一些专业的HDL开发软件,这是因为FPGA厂商提供的软件的HDL综合能力一般都不是很强,需要其他软件来配合使用,详细情况可以通过浏览:开发软件栏目获得等多信息.   对于PLD产品,一般分为:基于乘积项(Product-Term)技术,EEPROM(或Flash)工艺的中小规模PLD,以及基于查找表(Look-Uptable)技术,SRAM工艺的大规模PLD/FPGA。EEPROM工艺的PLD密度小,多用于5,000门以下的小规模设计,适合做复杂的组合逻辑,如译码。SRAM工艺的PLD(FPGA),密度高,触发器多,多用于10,000门以上的大规模设计,适合做复杂的时序逻