可编程逻辑器件主要有哪些基本资源，可编程逻辑器件的分类有哪些

很多朋友对可编程逻辑器件主要有哪些基本资源，可编程逻辑器件的分类有哪些不是很了解，每日小编刚好整理了这方面的知识，今天就来带大家一探究竟。

可编程逻辑器件(PLD)是70年代发展起来的一种新型逻辑器件，是目前数字系统设计的主要硬件基础。根据可编程逻辑器件的结构、集成度和编程技术的不同，有以下不同的分类方法。主要有以下几种分类方法：按结构特征分类、按编程过程分类、按集成度分类、按粒度分类一、按结构特征分类：一种是基于and阵列结构的——阵列型器件；

(如：PROM、EPROM、EEPRM、PAL、GAL、CPLD、EPLD、EPLA)二是基于门阵列结构的——单元型器件；(例如FPGA)1、可编程只读存储器(PROM)

可编程只读存储器只允许写一次，所以也叫一次性编程只读存储器(OTP-ROM)。可编程只读存储器出厂时，存储的内容都是1，用户可以根据需要将一些单元写入数据0(有些PROM数据出厂时都是0，所以用户可以将一些单元写入1)，从而达到编程的目的。PROM的典型产品分为两类：

一种是经典的可编程只读存储器，是采用肖特基二极管的PROM，肖特基二极管是由二极管组成的结断开电路。出厂时二极管处于反向截止状态，通过大电流的方式向肖特基二极管施加反向电压，使其永久击穿。

另一种是晶体管组成的熔丝电路。如果要重写某些单元，可以对这些单元施加足够的电流并保持一定时间，就可以烧断原来的熔丝，从而达到重写某一位的效果。(详细原理是百度自己的)2、可擦可编程只读存储器(EPROM)

最早研制成功并投入使用的EPROM是用紫外线照射擦除的。EPROM采用MOS电路结构，其存储单元通常由叠栅MOS晶体管组成，而叠栅MOS晶体管通常采用增强型场效应晶体管结构。3、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)

EEPROM(也称为E2PROM)是一种可编程ROM，可以通过电信号擦除和重写。它不仅可以整体擦除存储单元的内容，还可以逐字擦除重写。EEPROM的擦除和重写电流很小，可以在普通工作电源下进行，擦除时不需要将器件从系统中取出。4、可编程阵列逻辑(PAL)

PLA沿用了PROM器件生产中使用的熔丝双极工艺，具有可编程的AND阵列和固定的OR阵列结构，也可以实现很高的工作速度。与PROM相比，PLA器件的阵列尺寸大大减小，可以更灵活地实现各种逻辑功能，而PLA器件编程简单，适应性强，可以替代很多常用的中小型晶体管逻辑器件。5、通用阵列逻辑(GAL)

GAL是一种电可擦除可重编程逻辑器件，具有灵活的可编程输出结构，使少数集中的GAL器件可以替代几乎所有的PAL器件和数百种中小型标准器件。而且GAL采用了先进的EECMOS技术，可以在几秒钟内擦除和写入器件，并允许重复重写。普通GAL设备的数组结构与PAL设备相同，都采用可编程固定数组的结构。

6、复杂可编程逻辑器件(CPLD)CPLD是在PAL、GAL等器件的基础上发展起来的大规模集成可编程逻辑器件。相对于PAL、GAL等器件，CPLD的规模比较大，一个CPLD可以替代几十个甚至上百个通用IC芯片。虽然不同IC公司生产的CPLD机制差别很大，但一般都包括三个部分：可编程逻辑宏单元(LMC)、可编程I/O单元和可编程互连(PI)。

7、可擦除可编程逻辑器件(EPLD)

EPLD集大规模集成电路体积小、价格低、可靠性高的优点于一身。用户可以根据需要设计专用电路，避免价格高、周期长等问题。EPLD设备的延迟时间是可预测的和固定的。因此，在EPLD设备中实现功能模板上的任何功能都具有相同的速度。功能模块通过无限的内部连接相互连接，提供多种可编程逻辑结构。

每个功能模块包含9个由可编程AND阵列驱动的宏单元，任何管脚的输入或宏单元的输出可以连接到另一个宏单元的输入。这种无限制的可编程互连结构确保EPLD具有100%的布线能力。

8、现场可编程逻辑阵列(FPLA)

现场可编程逻辑阵列（FPLA）是可编程逻辑器件（PLD）的一种，它是一种半导体器件，含有可编程逻辑元件中所谓的“逻辑块”和可编程互连。逻辑块通过编程来执行基本逻辑门的功能，如“和”“异或”或更复杂的组合功能。在大多数的FPLA中，逻辑块还包括记忆体分子、等级可编程互连，满足逻辑块要相互关联的需要。

另外，FPLA的结构和ROM相似，区别在于：首先，ROM的与阵列是固定的，而FPLA的与阵列是可编程的；其次，ROM的与阵列输出是全部最小项，而FPLA的与阵列却可以输出简化后的表达式。该系统设计师根据客户或设计师需求来执行任何逻辑功能，因此命名为“现场可编程”。

9、现场可编程门阵列（FPGA）

FPGA是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展起来的，它是基于单元型门阵列结构的器件。由于FPGA需要被反复烧写，所以它实现组合逻辑的基本结构不可能像ASIC那样通过固定的与非门来完成，而是只能采用一种易于反复配置的结构。

目前主流的FPGA都采用了基于SRAM工艺的查找表，也有一些军用品和宇航级FPGA采用Flash或熔丝与反熔丝工艺的查找表结构，通过烧写文件改变查找表内容的方法来实现对FPGA的重复配置。

由布尔代数理论可知，对于一个输入的逻辑运算，不管是与或非运算，最多只可能存在2n种结果，所以如果是先将相应的结果存放于一个存储单元，就相当于实现了与非门电路的功能。FPGA原理也是如此，它通过烧写文件去配置查找表的内容，从而在相同的电路情况下实现了不同的逻辑功能。

二、按编程工艺分类

1、熔丝（Fuse）和反熔丝（Antifuse）编程器件

为一次性编程使用的非易失性原件，编程后即使系统断电，其存储的编程信息也不会丢失。

2、SRAM型器件

大多数公司的FPGA器件都为SRAM型器件，它可以反复编程，实现系统功能的动态重构。但每次上电需要重新下载，实际应用时需要外挂EEPROM用于保存程序。

3、电信号可擦除的可编程只读存储器器件

为易失性器件，大多数CPLD器件都为EEPROM器件，可反复编程，不用每次上电重新下载，但相对速度慢、功耗较大。

4、可擦除的可编程只读存储器编程器件

为易失器件。

三、按集成度分

1、低密度可编程逻辑器件

集成度在1000门以下。早期生产的可编程逻辑器件，如PROM、PLA、PAL、GAL等，只能完成较小规模的逻辑电路，因此都属于低密度器件。

2、高密度可编程逻辑器件

集成度为1000门以上，目前流行的EPLD、CPLD和FPGA等属于高密度器件，可用于设计大规模数字系统，甚至可以做到片上系统（System on Chip，SoC ）设计。

四、按颗粒度分类

1、小颗粒度

如：海门架构。

2、中颗粒度

如：FPGA

3、大颗粒度

如：CPLD

以上知识分享希望能够帮助到大家！