PLD和EDA在可编程逻辑设计中的应用

1.PLD在ASIC设计中的应用

把一个有专用目的，并具有一定规模的电路或子系统集成化而设计在一芯片上，这就是专用 集成电路ASIC的设计任务，通常ASIC的设计要么采用全定制电路设计方法，要么采用半定制电路设计方法进行检验，若不满足要求，还要重新设计再进行验证。这样，不但开发费用高 ，而且设计开发周期长，因此设计出的产品性价比不高，显然，产品没有市场竞争力，自然 就降低了产品的生命周期，而传统的ASIC设计方法来说，这又是不可避免的。

随着设计方法的不断完善，不仅需要简化设计过程，而且，越来越需要降低系统体积和成本 ，提高系统的可靠性，缩短研制周期，于是希望有一种由很多厂家都可提供的，具有一定连线的结构和已封装好的全功能的标准电路。由于共同性强，用量大，所以成本也不高。这种器件可以由用户根据需要自行完成编程设计工作，用某种编程技术自己“烧制”使内部电 路结构实现再连接，也就是说用户既是使用者又是设计者和制造者，这种器件就是PLD，它的引入就形成了半定制电路设计方法的可编程ASIC。

目前，HDPLD有两种用途：一是用于最终产品;一是用于ASIC化的前道工序的开发试制品。CPLD/FPGA在国际上现已成为很流行的标准化IC芯片，从我国的国情来看，将CPLD/FPGA用于ASIC原形设计会得到大力推广。

2.基于EDA的可编程逻辑器件的应用

电子产品的高度集成数字化是必由之路，我国的电子设计技术经过了SSI和MCU阶段，现在又面临一次新突破即CPLD/FPGA在EDA基础上的广泛应用。如果说MCU在逻辑的实现上是无 限的话，那么CPLD/FPGA不但包括了MCU这一特点，而且可触及硅片电路的物理界限，并兼有串、并行工作方式，高速、高可靠性以及宽口径适用性等诸多方面的特点。不但如此，随着 EDA技术的发展和CPLD/FPGA在深亚微米领域的应用，它们与MCU、MPU、DSP、A/D、D/A、RAM 及ROM等器件间物理与功能界限已日益模糊。特别是软/硬IP芯核产业的迅速发展，嵌入式通用及标准FPGA器件，片上系统（SOC），1999年底已经上市。CPLD/FPGA以其不可替代的地位 以及伴随而来的具有经济特征的IP芯核产业的崛起，正越来越受到业内人士的观注。

基于EDA技术的发展，CPLD/PFGA与其他MCU相比，其优点越来越明显。PLD/FPGA产品采用先进的JTAG-ISP和在系统配制编程，这种编程方式可轻易地实现红外线编程、超声编程或无线编程，或通过电话线远程编程，编程方式简便、先进。这些功能在工控、智能仪表、通信和军事上有特别用途。CPLD/FPGA的设计开发采用功能强大的EDA工具，通过符合国际标准的硬件描述语言（如VHDL或VERILOG-HDL）来进行电子系统设计和产品开发，开发工具的通用性，设计语言的标准化以及设计过程几乎与所用的CPLD/FPGA器件的硬件结构没有关系，所以设 计成功的逻辑功能软件有很好的兼容性和可移植性，开发周期短;易学易用，开发便捷。可以预言我国的EDA技术学习和CPLD/FPGA的应用热潮决不会逊色于过去10年的单片机热潮。

可编程逻辑器件一开始主要用于通信领域。它的优势在于缩短开发生产周期，现场灵活性好 ，适于少量生产，不足之处是价格昂贵，适用于中小批量生产，随着微细化的进步，芯片面积缩小，价格迅速下降，市场发展加快。目前PLD/CPLD约占全球市场规模的6成 ，但今后FPGA的比重将日益增大。