可编程逻辑器件的发展历程如下。
①20世纪70年代,熔丝编程的PROM和PLA是最早的可编程逻辑器件;
②20世纪70年代末,AMD公司对PLA进行了改进,推出了PAL器件;
③20世纪80年代初,Lattice公司发明电可擦写的、比PAL使用更灵活的GAL器件;
④20世纪80年代中期,Xilinx公司提出“现场可编程”概念,同时生产出了世界上第一片FPGA;
⑤20世纪80年代末,Lattice公司推出“在系统可编程技术”,并且推出了以系列具备在系统可编程能力的CPLD器件;
⑥进入20世纪90年代后,可编程集成电路技术进入飞速发展时期,器件的可用逻辑门数超过了几百万门,并出现了内嵌复杂功能模块(如加法器、乘法器、RAM、CPU核、DSP核,PLL等)的SoPC(System on Programmable Chip)。
PLD分类
目前生产PLD的厂家主要有Altera、Lattice、Xilinx、Actel等公司。按其结构的复杂程度和性能的不同,PLD -般可分为SPLD、CPLD、FPGA及ISP器件4种。
1.简单可编程逻辑器件( SPLD)
简单可编程逻辑器件(Simple Programmable Logic Device,SPLD)是可编程逻辑器件的早期产品。最早出现在20世纪70年代,主要是可编程只读存储器(PROM),可编程逻辑阵列(PLA)、可编程阵列逻辑(PAL)及通用阵列逻辑(GAL)器件等。
2.复杂可编程逻辑器件( CPLD)
复杂可编程逻辑器件(Complex Programmable Logic Device,CPLD)出现在20世纪80年代末期。其结构不同于早期SPLD的逻辑门编程,而是采用基于乘积项技术和EEPROM(或Flash)工艺的逻辑块编程,不但能实现各种时序逻辑控制,更适合做复杂的组合逻辑电路,如Altera公司MAX系列,Lattice公司的大部分产品,Xilinx公司的XC9500系列等。
3.现场可编程门阵列( FPGA)
现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)也是由美国Xilinx公司率先开发的一种通用型用户可编程器件,FPGA与SPLD和CPLD的结构完全不同,它不包括与门和或门,目前应用最多的FPGA,是采用对基于查找表技术和SRAM工艺的逻辑块编程来实现所需要的逻辑功能的。同SPLD相比,它的逻辑块的密度更高,设计更灵活,多用于大规模的逻辑设计。