可編程式邏輯部件英文解釋翻譯、可編程式邏輯部件的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【計】 programmable logic unit
分詞翻譯:
可的英語翻譯:
approve; but; can; may; need; yet
編的英語翻譯:
plait; raddle; weave
程式邏輯的英語翻譯:
【計】 program logic
部件的英語翻譯:
assembly; components; parts; subassembly; unit
【計】 E; packing unit; U
【化】 element
【經】 part; parts
專業解析
可編程式邏輯部件 (kě biān chéngxù luójí bùjiàn)
在電子工程與計算機硬件領域,“可編程式邏輯部件”是一個核心術語,其對應的英文是Programmable Logic Device (PLD)。它指的是一類特殊的集成電路芯片,其内部的硬件邏輯功能(即數字電路的行為,如門電路、觸發器之間的連接關系)并非在制造時固定,而是可以由設計工程師或用戶在使用前或使用過程中,通過特定的編程過程進行配置和定義。
核心含義解析:
-
“可編程式” (Programmable):
- 這是此類器件的核心特性。區别于傳統的固定功能集成電路(如标準的74系列邏輯門芯片),PLD 的邏輯行為不是出廠預設且不可更改的。
- 用戶可以通過硬件描述語言(HDL,如 VHDL 或 Verilog)、原理圖輸入或專用的編程軟件來定義所需的邏輯功能。
- 編程過程通常涉及将設計“燒錄”或“下載”到芯片中,通過改變芯片内部的可編程元件(如熔絲、反熔絲、閃存單元或 SRAM 單元)的狀态來實現特定的電路連接和功能。
-
“邏輯” (Logic):
- 指明了這類器件處理的是數字邏輯信號(即0和1)。
- 它們用于實現各種組合邏輯(輸出僅取決于當前輸入)和時序邏輯(輸出取決于當前輸入和過去狀态,如寄存器、計數器)功能,是構建數字系統的基礎模塊。
-
“部件” (Device):
- 指代具體的物理硬件,即集成電路芯片本身。常見的 PLD 類型包括:
- 簡單可編程邏輯器件 (SPLD): 如 PROM (可編程隻讀存儲器)、PLA (可編程邏輯陣列)、PAL (可編程陣列邏輯)、GAL (通用陣列邏輯)。結構相對簡單,集成度較低。
- 複雜可編程邏輯器件 (CPLD): 由多個類似 PAL 的結構塊和可編程互連矩陣構成,集成度高于 SPLD,適合實現中等複雜度的邏輯和控制功能。
- 現場可編程門陣列 (FPGA): 目前最主流和強大的 PLD。包含大量可配置邏輯塊 (CLB)、豐富的可編程互連資源、嵌入式存儲器塊 (BRAM)、數字信號處理單元 (DSP Slice) 和高速 I/O 接口等。其結構高度靈活,能夠實現極其複雜的數字系統甚至片上系統 (SoC)。
主要特點與優勢:
- 靈活性 (Flexibility): 最大的優勢。同一片 PLD 芯片可以通過重新編程來實現完全不同的電路功能,極大地縮短了産品開發周期,方便了設計修改和升級。
- 快速原型驗證 (Rapid Prototyping): 工程師可以在 FPGA 上快速實現和驗證其數字設計,無需等待昂貴的 ASIC(專用集成電路)流片。
- 成本效益 (Cost-Effectiveness): 對于中低批量生産或需要頻繁修改設計的應用,使用 PLD(尤其是 FPGA)通常比設計和制造 ASIC 成本更低。
- 集成度高 (High Integration): 特别是 FPGA,能夠将大量邏輯功能、存儲器、處理器核等集成在單一芯片上,實現系統級功能。
- 并行處理能力 (Parallel Processing): FPGA 的硬件并行特性使其在處理高速數據流、實時信號處理等任務上具有顯著優勢。
典型應用領域:
- 通信設備(路由器、交換機、基站)
- 工業自動化與控制
- 醫療電子設備
- 消費電子産品(高清電視、機頂盒)
- 汽車電子(駕駛輔助系統、信息娛樂系統)
- 測試與測量儀器
- 航空航天與國防電子
- 數據中心加速(AI、大數據處理)
權威參考來源:
- 《數字設計原理與實踐 (Digital Design Principles and Practices)》 (John F. Wakerly):經典教材,詳細闡述了包括 PLD 在内的各種數字邏輯器件的工作原理和設計方法。
- IEEE Xplore Digital Library: 電氣電子工程師協會數據庫,包含大量關于 PLD/FPGA 架構、設計方法學、應用案例的最新研究論文和技術标準(如 IEEE Std 1076 - VHDL)。
- FPGA 主要供應商文檔:
- 《CMOS VLSI 設計:電路、系統與視角 (CMOS VLSI Design: A Circuits and Systems Perspective)》 (Neil Weste, David Harris):深入講解集成電路設計,包含可編程邏輯的實現技術。
網絡擴展解釋
可編程式邏輯部件(Programmable Logic Device,PLD)是一種可通過編程實現特定數字邏輯功能的集成電路,其核心特點在于用戶可根據需求靈活配置内部電路結構。以下是詳細解析:
定義與基本原理
-
核心概念
PLD是一種由可編程邏輯單元(如與門、或門陣列)和互連結構組成的數字集成電路,用戶通過編程定義其邏輯功能。與固定功能的傳統芯片不同,PLD的電路結構在出廠後仍可修改。
-
基本結構
- 邏輯陣列:由可編程的與門、或門等邏輯單元構成,用于實現組合邏輯功能(如PLA、PAL)。
- 存儲單元:部分PLD包含觸發器或寄存器,支持時序邏輯設計。
- 互連資源:可編程的連接網絡,用于配置邏輯單元之間的信號路徑。
主要類型
-
早期類型
- PLA(可編程邏輯陣列):與門和或門均可編程,靈活性高但成本較高。
- PAL(可編程陣列邏輯):僅與門可編程,結構更簡單,適合中小規模電路。
-
現代類型
- CPLD(複雜可編程邏輯器件):集成多個邏輯塊,適用于中等複雜度的控制邏輯。
- FPGA(現場可編程門陣列):包含大量邏輯單元和高速互連資源,支持複雜算法和高性能計算。
特點與優勢
- 靈活性:可通過編程快速實現不同功能,縮短開發周期。
- 可重構性:支持反複修改設計,降低硬件疊代成本。
- 高集成度:單芯片可替代多塊傳統芯片,簡化電路設計。
- 并行處理能力:尤其FPGA適合實時信號處理等并行任務。
應用領域
PLD廣泛應用于需要快速定制化邏輯的場景:
- 數字電路設計:如接口轉換、協議處理。
- 通信系統:5G基帶處理、網絡協議加速。
- 嵌入式系統:工業控制、自動化設備。
- 原型驗證:用于ASIC設計前的功能驗證。
補充說明
PLD的編程通常通過硬件描述語言(如VHDL、Verilog)實現,開發工具會自動将代碼轉換為芯片内部的電路配置。需注意,PLD的功耗和成本可能高于專用芯片,需根據項目需求權衡選擇。
如需進一步了解具體器件型號或開發流程,可參考權威平台如(騰訊雲)或(EDA技術社區)。
分類
ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
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