可编程序逻辑部件英文解释翻译、可编程序逻辑部件的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【计】 programmable logic unit
分词翻译:
可的英语翻译:
approve; but; can; may; need; yet
编的英语翻译:
plait; raddle; weave
程序逻辑的英语翻译:
【计】 program logic
部件的英语翻译:
assembly; components; parts; subassembly; unit
【计】 E; packing unit; U
【化】 element
【经】 part; parts
专业解析
可编程序逻辑部件 (kě biān chéngxù luójí bùjiàn)
在电子工程与计算机硬件领域,“可编程序逻辑部件”是一个核心术语,其对应的英文是Programmable Logic Device (PLD)。它指的是一类特殊的集成电路芯片,其内部的硬件逻辑功能(即数字电路的行为,如门电路、触发器之间的连接关系)并非在制造时固定,而是可以由设计工程师或用户在使用前或使用过程中,通过特定的编程过程进行配置和定义。
核心含义解析:
-
“可编程序” (Programmable):
- 这是此类器件的核心特性。区别于传统的固定功能集成电路(如标准的74系列逻辑门芯片),PLD 的逻辑行为不是出厂预设且不可更改的。
- 用户可以通过硬件描述语言(HDL,如 VHDL 或 Verilog)、原理图输入或专用的编程软件来定义所需的逻辑功能。
- 编程过程通常涉及将设计“烧录”或“下载”到芯片中,通过改变芯片内部的可编程元件(如熔丝、反熔丝、闪存单元或 SRAM 单元)的状态来实现特定的电路连接和功能。
-
“逻辑” (Logic):
- 指明了这类器件处理的是数字逻辑信号(即0和1)。
- 它们用于实现各种组合逻辑(输出仅取决于当前输入)和时序逻辑(输出取决于当前输入和过去状态,如寄存器、计数器)功能,是构建数字系统的基础模块。
-
“部件” (Device):
- 指代具体的物理硬件,即集成电路芯片本身。常见的 PLD 类型包括:
- 简单可编程逻辑器件 (SPLD): 如 PROM (可编程只读存储器)、PLA (可编程逻辑阵列)、PAL (可编程阵列逻辑)、GAL (通用阵列逻辑)。结构相对简单,集成度较低。
- 复杂可编程逻辑器件 (CPLD): 由多个类似 PAL 的结构块和可编程互连矩阵构成,集成度高于 SPLD,适合实现中等复杂度的逻辑和控制功能。
- 现场可编程门阵列 (FPGA): 目前最主流和强大的 PLD。包含大量可配置逻辑块 (CLB)、丰富的可编程互连资源、嵌入式存储器块 (BRAM)、数字信号处理单元 (DSP Slice) 和高速 I/O 接口等。其结构高度灵活,能够实现极其复杂的数字系统甚至片上系统 (SoC)。
主要特点与优势:
- 灵活性 (Flexibility): 最大的优势。同一片 PLD 芯片可以通过重新编程来实现完全不同的电路功能,极大地缩短了产品开发周期,方便了设计修改和升级。
- 快速原型验证 (Rapid Prototyping): 工程师可以在 FPGA 上快速实现和验证其数字设计,无需等待昂贵的 ASIC(专用集成电路)流片。
- 成本效益 (Cost-Effectiveness): 对于中低批量生产或需要频繁修改设计的应用,使用 PLD(尤其是 FPGA)通常比设计和制造 ASIC 成本更低。
- 集成度高 (High Integration): 特别是 FPGA,能够将大量逻辑功能、存储器、处理器核等集成在单一芯片上,实现系统级功能。
- 并行处理能力 (Parallel Processing): FPGA 的硬件并行特性使其在处理高速数据流、实时信号处理等任务上具有显著优势。
典型应用领域:
- 通信设备(路由器、交换机、基站)
- 工业自动化与控制
- 医疗电子设备
- 消费电子产品(高清电视、机顶盒)
- 汽车电子(驾驶辅助系统、信息娱乐系统)
- 测试与测量仪器
- 航空航天与国防电子
- 数据中心加速(AI、大数据处理)
权威参考来源:
- 《数字设计原理与实践 (Digital Design Principles and Practices)》 (John F. Wakerly):经典教材,详细阐述了包括 PLD 在内的各种数字逻辑器件的工作原理和设计方法。
- IEEE Xplore Digital Library: 电气电子工程师协会数据库,包含大量关于 PLD/FPGA 架构、设计方法学、应用案例的最新研究论文和技术标准(如 IEEE Std 1076 - VHDL)。
- FPGA 主要供应商文档:
- 《CMOS VLSI 设计:电路、系统与视角 (CMOS VLSI Design: A Circuits and Systems Perspective)》 (Neil Weste, David Harris):深入讲解集成电路设计,包含可编程逻辑的实现技术。
网络扩展解释
可编程序逻辑部件(Programmable Logic Device,PLD)是一种可通过编程实现特定数字逻辑功能的集成电路,其核心特点在于用户可根据需求灵活配置内部电路结构。以下是详细解析:
定义与基本原理
-
核心概念
PLD是一种由可编程逻辑单元(如与门、或门阵列)和互连结构组成的数字集成电路,用户通过编程定义其逻辑功能。与固定功能的传统芯片不同,PLD的电路结构在出厂后仍可修改。
-
基本结构
- 逻辑阵列:由可编程的与门、或门等逻辑单元构成,用于实现组合逻辑功能(如PLA、PAL)。
- 存储单元:部分PLD包含触发器或寄存器,支持时序逻辑设计。
- 互连资源:可编程的连接网络,用于配置逻辑单元之间的信号路径。
主要类型
-
早期类型
- PLA(可编程逻辑阵列):与门和或门均可编程,灵活性高但成本较高。
- PAL(可编程阵列逻辑):仅与门可编程,结构更简单,适合中小规模电路。
-
现代类型
- CPLD(复杂可编程逻辑器件):集成多个逻辑块,适用于中等复杂度的控制逻辑。
- FPGA(现场可编程门阵列):包含大量逻辑单元和高速互连资源,支持复杂算法和高性能计算。
特点与优势
- 灵活性:可通过编程快速实现不同功能,缩短开发周期。
- 可重构性:支持反复修改设计,降低硬件迭代成本。
- 高集成度:单芯片可替代多块传统芯片,简化电路设计。
- 并行处理能力:尤其FPGA适合实时信号处理等并行任务。
应用领域
PLD广泛应用于需要快速定制化逻辑的场景:
- 数字电路设计:如接口转换、协议处理。
- 通信系统:5G基带处理、网络协议加速。
- 嵌入式系统:工业控制、自动化设备。
- 原型验证:用于ASIC设计前的功能验证。
补充说明
PLD的编程通常通过硬件描述语言(如VHDL、Verilog)实现,开发工具会自动将代码转换为芯片内部的电路配置。需注意,PLD的功耗和成本可能高于专用芯片,需根据项目需求权衡选择。
如需进一步了解具体器件型号或开发流程,可参考权威平台如(腾讯云)或(EDA技术社区)。
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