通常将集成密度大于1000千等效门/片的 PLD 称为高密度可编程逻辑器件 (HDPLD),
它包括可擦除可编程逻辑器件 EPLD、复杂可编程逻辑器件 CPLD 和现场可编程门阵列 FP
GA 三种类型。
20世纪90年代以后,高密度可编程逻辑器件在集成密度、生产工艺、器件的编程和测
试技术等方面发展都十分迅速;目前 HDPLD 的集成密度一般可达数千和上万门,CPLD 和
FPGA 的集成度最多可达25万等效门。CPLD 的最高工作速度已达180MHz,FPGA 的门
延迟已小于3ns。可编程集成电路的线宽已发展到035μm 系统可编程技术、边界扫描技术
的出现也使可编程器件在编程技术、测试技术和系统可重构技术方面有了很快的发展;目前
世界各著名半导体 器 件 公 司,如 Xilinx、Altera、Lattice、AMD、Atmel等,均 可 提 供 各
种不同类型的 EPLD、CPLD 和 FPGA 产品。众多公司的竞争促进了可编程集成电路技术的
提高,使其性能不断完 善,产 品 日 益 丰 富。EPLD 和 CPLD 两 种 器 件,其 基 本 结 构 形 式 和
PAL、GAL 相似,都由可编程的与阵列、固定的或阵列和逻辑宏单元组成,但集成规模都
比 PAL 和 GAL 大得多。
EPLD 是20世纪80年代中期 Altera公司推出的新型可擦除、可编程逻辑器件。它采用
了 UVEPROM 工艺,以叠栅 注 入 MOS 管 作 为 编 程 单 元,所 以 不 仅 可 靠 性 高,可 以 改 写,
而且集成度高、造价便宜。目前 EPLD 产品的集成度最高已达1万门以上。EPLD 的结构与
GAL 相似,它大量 增 加 了 输 出 逻 辑 宏 单 元 的 数 目,提 供 了 更 大 的 与 阵 列, 而 且 增 加 了 对
OLMC 中触发器的预置和异步置0功能,因此它的 OLMC 要比 GAL 中的 OLMC 有更大的
使用灵活性。EPLD 保留了逻 辑 块 的 结 构,内 部 连 线 相 对 固 定,即 使 是 大 规 模 集 成 容 量 器
件,其内部延时也很小:因而有利于器件在高频率下工作,但 EPLD 内部的互连能力很弱,
FPGA 出现后它曾受到冲击,直到 CPLD 出现后才有所改变。
CPLD 是在EPLD 基础上发展起来的器件。与EPLD 相比,它增加了内部连线,对逻辑
宏单元和I/O 单元都作了重大改进。CPLD 采用 E2CMOS工艺制作,有些 CPLD 内部还集
013成了 RAM、FIFO 或双口 RAM 等存储器,兼有 FPGA 的特性,许多 CPLD 还具备在系统
编程能力,因此它比 EPLD 功能更强,使用更灵活。
目前各公司生产的 EPLD 和 CPLD 产品都有各自的特点,但总体结构大致相同,它们
至少包含了三种结构:可编程逻辑宏单元,可编程I/O 单元,可编程内部连线。
FPGA 是20世纪80年代中期出现的高密度可编程逻辑器件。与前面讨论过的可编程器
件相比,FPGA 不受与或阵列结构上的限制以及含有触发器和I/O 端数量上的限制,可以
靠内部的逻辑单元以及它们的连接构成任何复杂的逻辑电路,更适合实现多级逻辑功能,并
且具有更高的密 度 和 更 大 的 灵 活 性。 目 前 FPGA 已 成 为 设 计 数 字 电 路 或 系 统 的 首 选 器 件
之一。