作者：宋烈武
出版社：电子工业出版社
格式: AZW3, DOCX, EPUB, MOBI, PDF, TXT
EDA技术与实践教程(含DVD光盘1张)试读：
前言
电子设计自动化（Electronic Design Automation，EDA）是现代电子信息工程领域的一门新技术，它是在先进的计算机工作平台上开发出来的一整套电子系统设计的软硬件工具，并提供了先进的电子系统设计方法。EDA技术是电子设计技术和电子制造技术的核心，其发展和推广应用极大地推动了电子信息行业的发展。
现在的大规模FPGA器件已经相当普及，电路规模发展到现在的百万门级，半导体蚀刻技术已经可以达到40nm，FPGA内部也开始集成CPU软核或硬核，同时提供复杂DSP的专用IP，使得SOPC技术成为一个发展的方向。EDA技术及其应用水平已成为一个国家电子信息工业现代化的重要标志之一。
EDA已经成为电子设计的主要手段，使工程师们在高效设计的同时，可以进行精确的硬件抽象和仿真，保证产品开发的短周期和高质量。在小规模数字集成电路就要淘汰的今天，作为一个电子技术工程技术人员不懂VHDL语言和FPGA/CPLD器件设计，就像在计算机时代不会使用计算机一样可怕。EDA技术是电子技术类课程教学改革的重要方向，是培养出适应21世纪发展需要的高素质的全面人才的必不可少的课程。
EDA技术课程主要内容包括三个部分：①大规模可编程器件，它是利用EDA技术进行电子系统设计的载体；②硬件描述语言，它是利用EDA技术进行电子系统设计的主要表达手段；③软件开发工具，它是利用EDA技术进行电子系统设计的智能化的自动化设计工具。“EDA技术”课程主要是让学生了解EDA的基本概念和基本原理、掌握用HDL编写规范、掌握逻辑综合的理论和方法、使用EDA工具软件进行相关的实践并从事简单系统的设计，提高工程实践能力；学会应用EDA技术解决一些简单的电子设计问题。该课程立足于电子硬件设计，但同时以计算机软件作为设计的工具和辅助手段。
传统意义上或者说狭义上的EDA技术是指可编程技术。在实际教学过程中，选到合适的教材成为一个难题。主要存在如下4个方面的问题：第一类教材属于滞后型，学生学到的是比较陈旧的知识，还没有出校门就已经落后了，Altera推广型开发工具QuartusⅡ目前最高版本为9.0+SP1，而多数教材介绍的是5.0、6.0或者是不再更新的Max+PlusⅡ；第二类教材属于研究型，面对没有基础的学生，不可能一开始就把Nios、DSP Builder、SOPC Builder等高层次的新技术教会学生；另外，部分特别是高职类“EDA技术”教材，大多数写的不是可编程技术，而是包含太多内容的大杂烩，并且内容滞后于技术太多；第四是高校选用各自的实验开发系统，互不相同，很难与某一教材配套。
2006年国家电工电子项目在我院建立“EDA实训基地”。Altera公司于2008年9月捐赠我院价值53万多美元Altera产品，隆重举行了武汉职业技术学院——Altera EDA/SOPC联合实验室揭牌暨捐赠仪式，成为Altera在中国的第一个高职院校的联合实验室（截至今天包括清华大学在内的等70余个联合实验室）。参与发起并成为“湖北省EDA/SOPC技术研究会”常务理事单位之一。Altera中国区大学项目经理徐平波先生一直希望编者写一本适合高职院校的实用教程，现教材出版，徐平波先生亲自作序，并授权电子工业出版社随本教材发行著作权属于Altera International Ltd.的Quartus Ⅱ等开发工具及DE2基本资料，在此深表感谢。
我院于2000年开设“EDA技术”课程，我们根据高职学生培养实用型、技术应用型人才的目标，以实用、够用为原则，编写了“EDA技术”讲义，试用5年来效果较好，于2006年出版了《EDA技术实用教程》。在使用中发现仍存在很多问题：一是部分代码有误；二是以MAX+plus Ⅱ为蓝本，不符合时代进步的要求；三是内容过于庞杂，难以符合实用、够用的原则。
本书采用结合传统与现代高职院校推崇的“基于行动导向”之间的方法编写，并提供参考授课计划及自学方法，整体分为基础篇、实战篇两部分，两者相辅相成、有机融合。根据高职学生培养实用型、技术应用型人才的目标，以实用、够用为原则，理论知识尽量简明，重视实践环节，书中给出了大量的实例，通过这些实例，读者可以很容易从模仿中快速学会用VHDL设计电路，并应用EDA技术解决一些中、小规模的系统设计问题。
本书在前言部分提供了参考授课计划及自学建议，方便教师授课和学生自学：第1章概述了EDA技术的主要内容、特点及发展趋势；第2章简要介绍了FPGA/CPLD的发展历程、结构与工作原理及特点，Altera的成熟器件、新型器件和配置芯片，FPGA/CPLD器件的配置与编程；第3章介绍了Quartus Ⅱ设计流程，分步骤通过6个设计实例介绍了设计输入与编译、仿真及时序分析、下载实现及硬件测试、可参数化宏模块的调用及SOPC技术入门，涵盖了 Quartus Ⅱ设计的主要内容，可以方便读者快速掌握 EDA 开发工具的使用方法；第 4章介绍了硬件描述语言VHDL语法概要，为突出重点、节省篇幅，例题均标注在第5章的实例中；第5章用VHDL给出了常用单元电路的设计，让学生从模仿中快速用VHDL设计电路；第6章由浅入深精选了6个基础训练项目，建议教学活动由此展开；第7章精选了6个综合训练项目，前4个训练项目让读者充分体会到由电子积木（模块）构建数字系统设计，后2个训练项目让读者体会到高起点开发应用之快乐，可供小型课程设计之用。
本书采用Altera大学计划全球推广DE2开发板为蓝本，描述实践环节，另与湖北众有科技有限公司合作提供了一套学生个人用的能完成大部分基础实验、成本控制在百元左右的基于MAXⅡ EPM240芯片的WZ型实验板（DE2对大学计划优惠为269美元）。本教材提供的所有VHDL代码均在Quartus Ⅱ9.0+SP1上综合通过，部分例题给出了仿真结果。
本书由武汉职业技术学院的宋烈武编著，参加编写的有武汉职业技术学院的王碧芳、杨慧、虞沧、曹艳；仙桃职业技术学院胡进德，湖北众有科技有限公司的刘忠成参与了部分编写，在此表示衷心的感谢。
由于编者水平有限，书中难免存在不足之处，敬请读者批评指正。
编者E-mail：dzgcslw＠163.com。
编者
2009年5月
出版说明
职业教育是现代国民教育体系的重要组成部分，在实施科教兴国战略和人才强国战略中具有重要地位。随着我国新型工业化道路步伐加快，职业教育也迎来了蓬勃发展的黄金时期。尤其是近几年的示范性高职院校建设，对于整个中国的高职队伍来说，无疑是一次大机遇。“国家示范性高等职业院校建设计划”项目于2006年启动，分三批在全国1168所独立设置的高职高专院校中遴选了100所立项建设院校，旨在遴选出一批在国内真正具有引领和示范作用的高职高专院校，以推动我国高等职业教育的改革和发展，进一步提高职业教育整体水平和人才培养质量。启动之初，周济部长就提出了对示范性高职院校的期望：改革的示范、发展的示范、管理的示范。截至目前，示范性院校建设已经初现成果，无论在办学实力、管理水平还是校企合作、辐射能力方面都有大幅度提高，尤其是教学改革方面，更是形成了大批的优秀教改成果和教学资源库。
电子工业出版社作为我国出版职业教育教材较早的出版社之一，多年来，一直在教材领域为战斗在职业教育一线的广大职业院校教育工作者贡献着我们的力量，积累了丰富的职业教材出版经验。今天，我们一如继往地秉承“诚信、创新、合作、共享”的企业价值观，联手国家示范性高职院校为推动职业教育发展再添绵力，结合各示范校比较成熟的建设成果和课改经验，着重推出这套“国家示范性高职院校建设项目成果 高等职业教育教学改革系列规划教材”。
本套教材具有以下特点：
1.教材以行动为导向，以工学结合人才培养模式改革与实践为基础，按照典型性、对知识和能力的覆盖性、可行性原则，遵循认知规律与能力形成规律，设计教学载体，梳理理论知识，明确学习内容，使学生在职业情境中“学中做、做中学”。
2.打破传统教材按章节划分理论知识的方法，将理论知识按照相应教学载体进行重构，并对知识内容以不同方式进行层面划分，如相关知识、拓展知识等。通过任务的完成使学生学有所用，学以致用，与传统的理论灌输有着本质的区别。
3.教材体现了以学生为主，老师为辅的教学思路。通过专业教室与多媒体教学设备的运用，引导学生自学、资料查阅、相互交流，老师只起引导和指导作用。
4.教材体现了以学习过程进行教学评价，强调学生的过程成绩，彻底打破了期末笔试定成绩的传统。
5.教材内容充分体现新知识、新技术、新工艺和新方法，突出工艺要领和操作技能的培养，具有超前性和先进性。
6.根据每门课程的内容和实际教学情况，我们为本系列教材配备了相应的教学资料包，具体包括电子课件、习题答案与指导、程序源代码、教学网站支持等。欢迎各位老师登录华信教育资源网（www.hxedu.com.cn）免费下载。
本套教材力图引领职业教材新方向，开辟和实践课改新思路，全面打造职业教育新理念、新体例。相信本套教材的出版会对高等职业教育的教学改革和人才培养起到积极的推动作用。对于教材中所存在的一些不尽如人意之处，将通过今后的教学实践不断修订、完善和充实，以便更好地服务于高等职业教育。
高等职业教育离不开广大教育工作者的支持，我们诚挚地邀请全国各地的专家、学者加入到我们的教材编写中来。同时，也欢迎各位高职院校的专家和老师提出宝贵意见和建议（邮箱：tianlh＠phei.com.cn，电话：010-88254474）。
汇聚天下教育精英，共同打造系列精品高职教材，电子工业出版社高职教育分社愿与大家一道，为我国高职教育的发展贡献自己的责任与义务。
电子工业出版社
高等职业教育分社
2009.6序
Altera 公司自1983年发明世界上第一个可编程逻辑器件以来，一直站在可编程逻辑技术创新发展的前沿，并于2008年正式推出全球首批40纳米FPGA产品——Stratix IV GX，确立了其在全球FPGA技术的领导地位。
Altera将可编程逻辑器件、软件工具、IP和技术服务结合在一起，为广大的用户提供高价值的可编程解决方案。与昂贵的高风险ASIC开发和不灵活ASSP及数字信号处理器相比，该方案能够迅速将产品推向市场，具有明显的优势。因此，在通信、工业控制、汽车电子、广播、医疗设备、消费类电子、计算机和存储、军事和航空航天、测试和测量技术等领域获得越来越多的应用，引起广大工程师的青睐，并迫切希望掌握该方案。各相关企业也需要越来越多的能掌握可编程解决方案的研究生、本科生和高职高专毕业生。
2003年在上海召开的第一届Altera全国大学教师会议上认识了作者，并于当年应作者之邀参观了武汉职业技术学院的EDA技术实验室，了解了其课程建设，看到了该校学生采用Altera的可编程芯片参加全国大学生电子设计竞赛的获奖作品——低频数字式相位测量仪，以及毕业设计、课程设计制作的作品，从此对高职院校刮目相看。
2008年9月是我第3次到武汉职业技术学院，举行了Altera在中国的第一个高职院校的联合实验室揭牌暨捐赠仪式——“武汉职业技术学院—Altera EDA/SOPC联合实验室”，并当面希望作者能早日写出适合高职院校的有关FPGA的教科书。
今天，我高兴地看到《EDA技术与实践教程》的面世。本书作者在2000年就开设了“EDA技术”课程，为可编程解决方案在高职院校的推广和应用进行了有益的探索。十年磨一剑，今天奉献给广大读者的这本教材，既凝结了作者多年的心血，又包含了当今最新的可编程技术。全书语言深入浅出，通俗易懂，并根据高职学生的特点，在书中给出了大量的实例，使读者可以很容易在实践中快速学会可编程技术。因此本书不但可作为高职院校的教科书和培训教材，也是广大工程技术人员学习使用Altera FPGA/CPLD技术的入门教材。
近年来，全国大学生电子设计大赛在中国蓬勃开展，受到广大学生，包括高职院校学生的喜爱，越来越多的学生选用Altera产品参赛并取得优异成绩。本书因其通俗性和实用性，也可作为指导学生参赛的培训教材。
感谢本书作者的辛勤劳动，您们的成果为广大高职学生和工程技术人员掌握Altera可编程解决方案指出了一条捷径！
徐平波（Bob Xu）
Altera中国区大学项目经理
2009年7月
《EDA技术与实践教程》参考授课计划
授课对象：电子类、通信类及计算机类等专业二年级及以上学生
授课地点：EDA实训基地
授课手段：多媒体教室+网络课程
授课安排：
总学时：40学时（32学时课堂教学[12学时理论+20学时实践]+8学时课程设计）
考核：平时60%+课程设计40%
注：重视学习过程，每一单元的学习，均有一次考查、一次成绩。
本课程与其他课程的衔接：
先修课程：计算机技术基础、C语言程序设计、数字电路等。
后续课程：SOPC技术、ASIC设计等。
一、设计思路
理论讲解和实际动手相结合，以理论指导实践，以实用、够用为原则，精选授课内容，以实践为中心线索进行引导，通过具体的实践来教学。首先给学生以感性认识，让学生在实践中从模仿开始，逐步学会FPGA/CPLD设计，充分调动学生的积极性和创造性，并以此来引导学生掌握新的设计方法。学完本课程后，采用自顶向下的设计方法，会应用 EDA 开发工具，以及硬件描述语言VHDL，能完成一定规模的FPGA/CPLD目标芯片、中小规模的系统设计。
二、教学内容与目标（前8单元，4学时/单元；第9单元8学时完成课程设计）续表
三、教学重点与难点
1.概述
重点：EDA技术的内涵、服务的工作领域及其在现代电子系统设计中所起的作用。
2.可编程逻辑器件
重点：FPGA/CPLD的结构与工作原理、性能特点及其开发应用选择。
难点：FPGA和CPLD各自的配置方式和流程。
3.Quartus Ⅱ设计基础
重点：
① Quartus Ⅱ开发平台的设计输入、编译综合、仿真及下载硬件验证等设计流程；
② Quartus Ⅱ的功能和时序仿真；
③ 开发板的外围电路和芯片的I/O接口。
难点：
① 常见错误提示及其对应修正方法；
② 自主设计系统电路并能仿真验证。
4.硬件描述语言VHDL语法概要
重点：
① VHDL程序的基本结构与硬件单元的对应关系，标准程序的各个部分及其书写规则，相应的部分在程序中的作用；
② 库的类型与其作用及用法；
③ 数值和标识符的表述规则（包括整型、字符、标识符和下标及下标段名的表述规则）；
④ 类型转换与数据赋值规则；
⑤ VHDL的数据对象（信号与变量的区别），数据类型（BIT、STD_LOGIC、自定义类型），操作符（并置操作符）；
⑥ 赋值语句（信号赋值与变量赋值的区别）、IF语句、CASE 和WAIT语句；
⑦ 进程语句、并行信号赋值语句、并行过程调用语句。
难点：
① 硬件描述语言与软件描述语言的不同点；
② 信号作用区域及其硬件实现时的逻辑；
③ 并行语句与顺序语句的区别，在语法上的区别和模块构建时行为描述的区别，综合后硬件实现的区别；
④ 子程序调用的定义和工作方式，特别是与软件程序调用的本质区别；
⑤ 顺序语句所代表的信号传递过程和控制信号的工作原理；
⑥ 元件例化语句、生成语句；
⑦ 不可综合性语句（可应用于仿真）。
5.常用模块电路的VHDL设计
重点：常用功能模块电路不同的设计思想和设计方法。
难点：时序电路、存储器、状态机的设计。
6.基础训练
重点：
① 实际动手操作，熟练掌握基本电路的设计；
② 设计编译过程中的各种常见错误现象及改正方法。
难点：各个模块的例化和模块间的端口连接。
7.综合训练
重点：
① 复杂的电子系统的设计思想和设计方法；
② 学习高起点的设计方法。
难点：复杂的电子系统的设计思想和方法，自行解决工程项目中实际问题。
四、自学建议
1.阅读第1章概述，明白EDA技术的主要内涵；
2.在计算机及开发板上对照3.4节的6个实例一一实现，遇到问题察看第4章的语法及其在第5章的对应举例；
3.完成第6章的实践项目；
4.重读本教材；
5.选做第7章的实践项目。
第一篇 EDA技术基础
第1章 概述
1.1 EDA技术的含义
信息社会的标志产品是电子产品。现代电子产品的性能越来越高，复杂度越来越大，更新步伐也越来越快。实现这种进步的主要原因就是微电子技术和电子技术的发展。前者以微细加工技术为代表，目前已进入超深亚微米阶段，可以在几平方厘米的芯片上集成几千万个晶体管；后者的核心就是EDA技术。
EDA是电子设计自动化（Electronic Design Automation）的缩写，在20世纪90年代初从计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助测试（CAT）和计算机辅助工程（CAE）的概念发展而来的。
传统意义上或者狭义上的 EDA 技术是指可编程技术，是以计算机为工具，融合了应用电子技术、计算机技术、智能化技术的最新成果而开发出的 EDA 通用软件包，设计者在EDA 软件平台上，用硬件描述语言（HDL）完成设计文件，然后由计算机自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局、布线和仿真，直至对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作。利用 EDA 技术进行电子系统的设计，具有以下几个特征：①用软件的方式设计硬件；②从软件到硬件的转换是自动完成的；③设计过程中可以进行各种仿真；④系统可现场编程，在线升级；⑤整个系统可集成在一个芯片上，体积小、功耗低、可靠性高。EDA技术是现代电子设计的发展趋势。
EDA技术以计算机为工具，把原来硬件的大部分工作转换成在EDA软件平台上完成，根据硬件描述语言完成它的设计，并对目标芯片进行写入，通过计算机完成大量工作，实现硬件软设计，降低了设计人员的硬件经验要求和劳动强度。其目标芯片是一种由用户根据需要而自行构造逻辑功能的数字集成电路，主要有FPGA和CPLD两大类型，其基本设计方法是借助于EDA软件，用原理图、硬件描述语言等方法，生成相应的目标文件，最后用编程器或下载电缆，由目标器件实现。
1.2 EDA技术的主要内容
EDA技术的主要内容从1.1节可以知道，学习可编程技术首先必须对可编程器件有一定的了解；其次是用语言设计硬件，必须学习一种硬件描述语言；第三是在EDA软件平台上完成设计的，必须掌握一种EDA开发工具软件。下面就这三个方面作一介绍。
1.可编程逻辑器件
逻辑器件（Logic Device）用来实现某种特定逻辑功能的电子器件，最简单的逻辑器件是与、或、非门，在此基础上可实现复杂的时序和组合逻辑功能。
可编程逻辑器件（Programmable Logic Device，PLD）是一种由用户编程以实现某种逻辑功能的逻辑器件，PLD已发展到现在的大规模可编程逻辑器件，按工作原理分为两类——FPGA和CPLD。
PLD是电子设计领域中最具活力和发展前途的一项技术，它能完成任何数字电路的功能，上至高性能的CPU，下至简单的74系列电路。高集成度、高速度和高可靠性是FPGA/CPLD最明显的特点，其时钟延时可小至ns级。结合其并行工作方式，在超高速应用领域和实时测控方面有着非常广阔的应用前景。
2.硬件描述语言
硬件描述语言（Hardware Description Language，HDL）是一种用形式化方法描述数字电路和系统的语言。利用这种语言，数字电路系统的设计可以自顶向下逐层描述自己的设计思想，用一系列分层次的模块来表示复杂的数字系统。然后利用EDA工具软件，逐层进行仿真验证，经过自动综合工具转换到门级电路网表。再用开发工具自动布局布线，把网表转换为要实现的具体电路布线结构。
HDL发展至今并成功地应用于设计的各个阶段：建模、仿真、综合和验证等。到20世纪80年代，已出现了众多的硬件描述语言，如VHDL、Verilog HDL、Superlog、SystemC、Cynlib C++等等，对设计自动化起到了极大的促进和推动作用。20世纪80年代后期，VHDL和Verilog HDL先后成为IEEE标准，成为硬件描述语言的主流。
3.EDA工具软件
目前比较流行的、主流厂家的EDA工具软件有Altera的MAX+plus Ⅱ10.2，Quartus Ⅱ9.0，Xilinx的ISE Design Suite11，Lattice的ispLEVER7.2等。
MAX+plus支持原理图、硬件描述语言及波形等格式的文件作为设计输入，并支持这些文件的任意混合设计。它具有门级仿真器，可以进行功能仿真和时序仿真，能够产生精确的仿真结果。在适配之后，生成供时序仿真用的不同格式的网表文件。一度成为国内最流行的EDA开发工具，但在10.2版本后Altera不再推出新版本，改为推广Quartus Ⅱ，并且MAX+plus不支持新型器件、SOPC Builder、DSP Builder等。本教材以Quartus Ⅱ为蓝本介绍（详见第3章）。
由上述知道，EDA技术包含内容多，涉及知识面广。那么如何学习EDA技术呢?其实EDA技术比单片机的入门要简单得多，有数字电路基础，会使用计算机，就可以学习EDA技术了，并且可以快速入门。但想提高自己的设计能力，成为设计高手，必须深入学习、积累经验。
1.3 EDA技术的特点及发展趋势
1.EDA技术的特点
利用EDA技术进行电子系统设计，具有以下几个特点。
① 用软件的方式设计硬件；
② 研发费用低；
③ 体积小、重量轻、功耗低，提高系统的可靠性；
④ 可增强保密性；
⑤ 具有自主知识产权；
⑥ 开发技术的标准化与规范化。
2.EDA技术的发展趋势
随着微电子技术、EDA技术，以及应用系统需求的发展，FPGA/CPLD正在逐渐成为数字系统开发的平台，并将在以下方面继续完善和提高。
① 向高密度、大规模、低成本的方向发展；
② 向系统内可重构的方向发展；
③ 向低电压、低功耗的方向发展；
④ 向混合可编程技术方向发展；
⑤ EDA开发工具进一步发展；
⑥ 用于PLD的处理器内核。
第2章 可编程逻辑器件
2.1 概述
PLD是20世纪70年代发展起来的一种新型逻辑器件。由于其集成度高，容量大，速度快，功耗小和可靠性高，设计方法先进，现场可编程等特点，并且几乎能随心所欲地完成用户定义的逻辑功能（do as you wish），还可以加密和重新编程。使用可编程逻辑器件可以大大简化硬件系统，降低成本，提高系统的可靠性、灵活性和保密性。因此，在通信、数据处理、网络、仪器、工业控制、军事和航空航天等众多领域内得到了广泛应用。2.1.1 可编程逻辑器件的发展历程
任意一个组合逻辑都可以用“与-或”表达式来描述，所以，PLD 能以乘积和的形式完成组合逻辑功能。
1.可编程只读存储器
可编程只读存储器（Programmable Read-Only Memory，PROM）于1970年制成，包括一个固定的与阵列，其输出加到一个可编程的或阵列上。采用熔丝工艺编程，只能写一次，不能擦除和重写。随着技术的发展和应用要求，此后又出现了UVEPROM（紫外线可擦2除只读存储器）、EPROM（电可擦除只读存储器），其价格低，易于编程，速度低，适合于存储计算机程序、数据和数据表格。
2.可编程逻辑阵列
可编程逻辑阵列（Programable Logic Array，PLA）是70年代初期发展起来的一种可编程只读存储器，由一个可编程的“与”阵列和一个可编程的“或”阵列构成。由于是双重编程，所以采用PLA实现逻辑函数可提高存储单元的利用率。特别适宜于构造小批量生产的系统，或在系统开发研制过程中使用。但由于器件的资源利用率低，价格较贵，结构编程困难，支持PLA的开发软件有一定难度，因而没有得到广泛应用。
3.可编程阵列逻辑器件
可编程阵列逻辑器件（Programmable Array Logic，PAL）是1977年美国MMI公司率先推出的，其实现工艺有反熔丝技术、2EPROM技术和EPROM技术，双极性工艺制造，工作速度高。它结合了PLA的灵活性及PROM的廉价和易于编程的特点，由一个可编程的“与”阵列和一个固定的“或”阵列构成，其输出结构种类多，设计灵活，因而成为第一个得到普遍应用的可编程逻辑器件。
4.通用阵列逻辑器件
通用阵列逻辑器件（Generic Array Logic，GAL）是1983年Lattice公司最先发明的可高速反复电擦写、可重复编程、可设置加密位的PLD。它是在PAL器件基础上发展起来的，继承了PAL器件的与-或结构，由于其内部具有特殊的结构控制字，虽然芯片类型少，但功能齐全，编程灵活，因而获得广泛应用。
以上各种PLD的主要区别见表2-1。表2-1 PLD的分类
这些早期的PLD器件的一个共同特点是可以实现速度特性较好的逻辑功能，但过于简单的结构也使它们只能实现规模较小的电路。
5.现场可编程门阵列/复杂可编程逻辑器件
现场可编程门阵列/复杂可编程逻辑器件（Field Programmable Gate Array/Complex Programmab1e Logic Dvice，FPGA/CPLD）是20世纪80年代中期在PAL、GAL等逻辑器件的基础之上发展起来的。Altera 和 Xilinx 分别推出了类似于 PAL 结构的扩展型CPLD和与标准门阵列类似的FPGA，它们都具有体系结构和逻辑单元灵活、集成度高，以及适用范围宽等特点。可实现较大规模的电路，编程灵活。与ASIC相比又具有设计开发周期短、设计制造成本低、开发工具先进、标准产品无须测试、质量稳定，以及可实时在线检验等优点，因此受到世界范围内电子工程设计人员的广泛关注和普遍欢迎。
6.在系统可编程
在系统可编程（In System Programmability，ISP）的概念首先由美国的Lattice公司于90年代提出，是指用户具有在自己设计的目标系统中或线路板上为重构逻辑而对逻辑器件进行编程或反复改写的能力。ISP技术为用户提供了传统的PLD技术无法达到的灵活性，带来了极大的时间效益和经济效益，使可编程逻辑技术发生了实质性飞跃。其具有三个优点。
① 减轻了工程师的原型设计负担，缩短了试制周期，降低了试制成本；
② 方便系统的维护和升级；
③ 提高了系统的可测试性，增强了系统的可靠性。
PLD的发展，不仅简化了数字系统设计过程，降低了系统的体积和成本，提高了系统的可靠性和保密性，而且使用户从被动地选用通用芯片发展到主动地对芯片的设计和使用。设计者更愿意自己设计ASIC芯片，而且希望设计周期尽可能短，最好是在实验室里就能设计出合适的ASIC芯片，并且立即投入实际应用之中，FPGA/CPLD的出现从根本上改变了系统设计方法，使各种逻辑功能的实现变得灵
试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]