可编程逻辑器件(PLD)的分类方法有多种,可以根据不同的标准和维度来进行划分。以下是几种常见的分类方法及其对应的器件类型:
按基本单元颗粒度分类
小颗粒度:如“门海(sea of gates)”架构。
中等颗粒度:如FPGA(现场可编程门阵列)。
大颗粒度:如CPLD(复杂可编程逻辑器件)。
按编程工艺分类
熔丝(Fuse)和反熔丝(Antifuse)编程器件:通过物理方式改变器件内部结构来实现编程。
可擦除的可编程只读存储器(UEPROM):通过紫外线照射来擦除存储的数据,可编程一次。
电信号可擦除的可编程只读存储器(EEPROM):通过电信号擦除和改写数据,支持多次编程。
SRAM编程器件:如FPGA,使用静态随机存取存储器(SRAM)进行编程,支持多次擦写。
按结构特点分类
可编程逻辑阵列(PLA):由可编程的与门和或门组成,提供高度灵活的逻辑功能配置。
可编程阵列逻辑(PAL):相较PLA,具有固定的或阵列,编程简单,但灵活性较低。
复杂可编程逻辑器件(CPLD):包含多个可编程逻辑块,能够实现复杂的逻辑功能,适用于需要较高集成度的应用。
现场可编程门阵列(FPGA):具有高密度的可编程逻辑单元、可编程互连和存储单元,支持多个时钟域和复杂的逻辑功能实现。
按集成度分类
简单可编程逻辑器件(SPLD):包括PROM、PLA、PAL和GAL等产品,逻辑门数量较少,适用于对逻辑功能要求不高的应用。
高密度可编程逻辑器件(HDPLD):主要由CPLD和FPGA组成,具有更高的集成度和更大的逻辑容量,适用于需要复杂逻辑功能和高速处理的应用。
按编程技术分类
反熔丝技术:通过击穿介质来实现电路的永久性改变,适用于需要高可靠性和长期稳定性的应用。
熔丝编程技术:通过熔断或未熔断的状态来表示逻辑值,适用于可重复编程的应用。
浮栅编程技术:利用浮栅存储电荷的方法来保存数据,支持非易失性和可重复擦除,适用于需要频繁更新逻辑功能的应用。
这些分类方法并不是相互排斥的,一种可编程逻辑器件可能同时属于多个分类。例如,FPGA既属于高密度可编程逻辑器件,又属于现场可编程门阵列。选择合适的可编程逻辑器件需要根据具体的应用需求和性能指标来进行。