PLD设计概述：走进数字逻辑的奇妙世界

PLD（Programmable Logic Device，可编程逻辑器件）是一种由用户根据实际需要自行构造的具有逻辑功能的数字集成电路。目前主要有两大类型，即CPLD（Complex Programmable Logic Device，复杂可编程逻辑器件）和FPGA（Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列）。它们的基本设计方法是借助于EDA软件，用原理图、状态机、布尔表达式、硬件描述语言等方法生成相应的目标文件，最后用编程器写入或通过下载电缆下载到目标器件中实现用户的设计需求。

PLD是一种可以完全替代74系列及GAL、PAL器件的新型电路，只要有数字电路基础，会使用计算机，就可以进行PLD的开发。PLD的在线编程能力和强大的开发软件，使工程师可以在几天，甚至几分钟内就可完成以往几周才能完成的工作，并可将数百万门的复杂设计集成在一个芯片内。PLD设计技术在发达国家已成为电子工程师必须掌握的技术。

PLD设计可分为以下几个步骤：

（1）明确设计构思

必须从总体上了解和把握设计目标，设计可用的布尔表达式、状态机和真值表，以及最适合的语法类型。总体设计的目的是简化结构、降低成本、提高性能，因此在进行系统设计时，要根据实际电路的要求，确定用PLD器件实现的逻辑功能部分。

（2）创建源文件

创建源文件有以下两种方法：

●利用原理图输入法。原理图输入法设计完成以后，需要编译，在系统内部仍然要转换为相应的硬件描述语言。

●利用硬件描述语言创建源文件。硬件描述语言有VHDL、VeriLog HDL、AHDL等，Altium Designer 14支持VHDL和CUPL，程序设计结束后进行编译。(www.xing528.com)

（3）选择目标器件并定义引脚

选择能够加载设计程序的目标器件，检查器件定义和未定义的输出引脚是否满足设计要求，然后定义器件的输入/输出引脚，参考生产厂家的技术说明，确保定义的正确性。

（4）编译源文件

经过一系列设置，包括定义所需下载逻辑器件和仿真的文件格式后，需要再次对源文件进行编译。

（5）硬件编程

逻辑设计完成后，必须把设计的逻辑功能编译为器件的配置数据，然后通过编程器或者下载完成对器件的编程和配置。器件经过编程之后，就能完成设计的逻辑功能。

（6）硬件测试

对已编程的器件进行逻辑验证工作，这一步是保证器件逻辑功能正确的最后一道保障。经过逻辑验证的功能就可以进行加密，完成整体的设计工作。