PLD(脉冲激光束沉积)和MBE(分子束外延)的主要区别是什么？为什么有的PLD加个Laser就敢称为MBE? - 知乎

PLD(脉冲激光束沉积)和MBE(分子束外延)的主要区别是什么？为什么有的PLD加个Laser就敢称为MBE? - 知乎首页知乎知学堂发现等你来答​切换模式登录/注册物理学德州仪器材料科学磁性材料PLD(脉冲激光束沉积)和MBE(分子束外延)的主要区别是什么？为什么有的PLD加个Laser就敢称为MBE?关注者47被浏览46,810关注问题​写回答​邀请回答​好问题 1​添加评论​分享​5 个回答默认排序山山凝聚态物理博士 在为德国莱布尼兹学会做贡献 热爱自由​ 关注做了3年PLD，生长氧化镓，现在做MBE，也是长氧化物。这是以前实验室的PLD腔，还有一个光路没有拍进去，设备是荷兰TSST的，属于比较好的品牌了。 这是现在的MBE实验室，共有10几台设备，各方面都非常完善，都是比较好的牌子，基本上人均一台腔，非常干净。PLD跟MBE都属于物理沉积方法，二者均在高真空环境下进行。在外延生长方面，二者共同之处很多，主要区别体现在几个方面。1.PLD是使用高能脉冲激光轰击固体陶瓷靶材，靶材烧蚀产生等离子体羽辉，等离子体羽辉扩散到衬底沉积成膜。PLD的生长参数主要有衬底温度、激光能量、背景气压、激光频率等。要用PLD生长出高质量的外延薄膜，主要是实现等离子体运动的动力学以及腔体气氛之间的平衡，而这跟每一个参数都是息息相关的，总结起来简单，真的做实验需要自己非常用心去体会摸索才能找到最优的生长参数。MBE是高纯蒸发源在高温下气化成分子，分子束和等离子氧/氮源运动到衬底沉积成膜。MBE是动力学和热力学共同作用的结果，要生长出符合化学计量比的高质量薄膜，需要在衬底温度、金属源flux、氧flux、O-plasma power energy 之间不断探索，找到最优生长条件。这是生长原理以及生长参数之间的主要区别，PLD是生长动力学占主导，MBE则生长热力学和动力学同等重要。2.二者都使用真空系统，PLD的背景真空度可达到10-8mbar，而MBE可以达到10-10mbar。PLD主要是机械泵和分子泵，而MBE有有更精细的cryopumpe 和ionpumpe，真空度更高也就提供了更好的生长环境。3.PLD的原位表征手段一般只有RHEED，而MBE有LR、QMS、RHEED、QCM，前三种基本是每一台MBE设备的标配，原位表征手段对生长高质量单晶薄膜具有非常重要的作用。4.PLD一般只能在10x10mm的衬底上生长薄膜，不然很难生长均匀，而MBE可以在2inch衬底上外延生长均匀的薄膜。5.技术上，无疑MBE具有更大的挑战性，以前我们PLD开腔，尽管开主腔，也基本1天就可以搞定，并且恢复背景真空。而现在MBE开腔维护花了将近1个月。6.对氧化物而言，MBE更具有技术优势，能够生长出更高质量的单晶薄膜。而PLD其实很多时候生长模式不是layer-by-layer, 而是3D island,或者是先layer-by-layer,然后3D island, 这在严格意义上其实不是外延薄膜，但很多文献里并没有在意。此外，对于晶格失配大一些的异质外延，PLD相较于MBE的劣势更加明显。7.PLD的靶材一般是高温固相合成的，我们以前都是自己磨的靶，比较可靠。国内有很多国产靶材，质量参差不齐，没有好靶材非常难得到可靠结果。MBE的cell基本是5N以上的，这也是一个优势。8..…………再说吧…发布于 2022-08-02 04:00​赞同 107​​14 条评论​分享​收藏​喜欢收起​邵蘑菇⚛️​ 关注MBE是将各种所需组分的炉子加热后生成蒸气，然后利用小孔准直后形成的分子束或原子束，直接喷射到适当温度的单晶基片上，而PLD采用激光直接轰击靶材。MBE要求的真空度比PLD要高很多。 MBE可以控制到一层一层的生长，长得慢，但是膜质量好。PLD生长的速度比MBE快，缺陷也比较多了。你说的PLD加一个激光应该是L-MBE。应该是把MBE和PLD结合起来。用激光直接轰击靶材来提供镀膜的原料。发布于 2015-09-12 23:38​赞同 12​​4 条评论​分享​收藏​喜欢

物理气相沉积中的PLD技术---三大基本过程简述 - 知乎

物理气相沉积中的PLD技术---三大基本过程简述 - 知乎切换模式写文章登录/注册物理气相沉积中的PLD技术---三大基本过程简述NWPU-xct记录学习，认真思考Authors：2020级 CT_X JX_T P_L涉及课程：表面工程技术说明：因时间原因及个人身体因素，仅将繁杂的内容呈现而没能严谨归纳 PLD技术最初来源于上世纪60年代世界上第一台激光器问世后对于激光和物质相互作用的研究，由于发现强激光能够将固态物质熔化并蒸发，人们希望将蒸发物沉积在基片上以获得薄膜。 二十世纪70年代短脉冲Q开关激光器的出现，为PLD的广泛运用奠定了基础。80年代后期，当脉冲宽度为几个到几十个纳秒，瞬时功率可达GW级的准分子激光器出现后，沉积高质量薄膜成为可能。1987年，美国贝尔实验室D.Dijkkamp等人首次制备出高温超导薄膜YBa2Cu3O7-X薄膜，此后PLD迅速发展，在各个领域广泛运用。 PLD基本原理 PLD作为一种真空物理沉积方法，当一束强的脉冲激光照射到靶材上时，靶表面材料就会被激光所加热，熔化，气化直至变成等离子体（通常在气氛气体中）从靶向衬底传输，最后输运到衬底上的烧蚀物在衬底上凝聚，成核至形成薄膜。激光与靶材相互作用烧蚀物（在气氛气体中）的传输阶段到达衬底上的烧蚀物在衬底上的成膜阶段PLD基本结构激光与靶材的相互作用该过程重要参数参考文档：激光与靶材相互作用（转移至其他作品）链接：低能量密度的准分子激光已经被用来沉积半导体和高温超导薄膜。脉冲激光蒸发过程可以被分为三个独立的阶段：1.激光束和靶材相互作用导致表面层的蒸发。2.入射激光和蒸发出的材料相互作用使等离子体达到温度平衡并膨胀。3.等离子体各向异的绝热膨胀前两阶段发生在激光脉冲的持续时间内，第三阶段发生在脉冲的间隔。一.根据能量密度的不同，高能纳秒激光脉冲所产生的表面层的强热会导致表面层的熔化或蒸发。本质上来说，这个过程涉及到考虑材料相变并附加合适边界条件的一维热流方程的解。脉冲激光辐射时的热过程取决于激光的参数（脉冲能量密度E，脉冲持续时间τ，波形和波长）和材料的具有温度依赖性的光学（反射和吸收系数）以及热学（热容，密度和热传导）性质。基于能量守恒的计算，即激光传递至靶材上的能量等于蒸发表面层所需的能量加上通过基底的热传导损失以及等离子体的吸收损失。损失的能量用能量阈值Eth涵盖，它代表只有高于这个能量才能观测到蒸发现象。因为等离子体和其他损失会随着脉冲能量密度而变化，故Eth也是一个随能量密度变化的值。从而可以写出热平衡方程：热平衡方程式中δxi，δH，Cv，和δT分别表示蒸发厚度，体积，潜热，定容热容和最大温升。二.激光辐照引发的表面高温导致了从自由表面逸出正离子和电子，并且这种正离子和电子的通量是温度的函数，可以通过朗缪尔萨哈方程进行估计。朗缪尔萨哈方程方程表明离化原子的分数随温度呈指数增加的关系。但是被激光辐照过的靶材可以观测到比朗缪尔萨哈方程所计算得到的更高的离子分数。这其中可能有不同的机制，都在起着重要作用，比如光致电离、热电离等。对于等离子体来说，电子离子的碰撞是吸收的主要机制。这种吸收主要发生在逆轫致辐射这一过程中。逆轫致辐射指的是当光子与处在原子或离子电场中的电子发生碰撞时产生的吸收效应，它是等离子体吸收激光最主要的方式。等离子体的吸收系数αp可以表达为吸收系数式中，Z,ni,T分别指平均电荷、离子密度和等离子体的温度，h,k,v分别指普朗克常数，波尔兹曼常数和激光频率。当αpX大的时候（X指等离子体垂直于靶材方向的宽度），激光能量被高度吸收。此方程表明吸收系数正比于ni的平方，因此等离子体对激光的吸收只发生在距靶材表面较近，离子浓度高的地方。[1-exp(-hv/kT)]表示由于受激辐射产生的损失。考虑到准分子激光波长λ＝308nm，当T＜＜40000K时该项趋近于1，当T＞＞40000K时约为hv/kT。即低温时吸收系数正比于T的-0.5次方（λ＝308nm时T＜＜40000K，λ＝1.06μm时T＜＜10000K）；高温下正比于T的-1.5次方。从上方程中可以看出，蒸发出材料的加热受等离子体吸收系数的控制，而吸收系数取决于离子浓度，等离子体温度，波长，脉冲时间等等。等离子体中的粒子密度反过来又取决于离子化的程度，蒸发速率和等离子体的膨胀速率。并且对于不同的能量密度，吸收系数表现出不同的温度依赖性。因此，以脉冲能量密度为自变量求得等离子体吸收系数的精确值是困难的，通常采用基于温度和能量密度进行估计的方法。由于最初等离子体的外边沿具有很高的压力梯度，等离子体边缘的膨胀速率很高，离子和电子密度随时间减小的很快，这导致了在距离靶材表面较远的很大的距离内等离子体对激光是透明的，表面附近一个很薄的区域在脉冲持续时间内持续的吸收激光辐射。下图表示在入射激光脉冲持续时间内，可以划分出四个区域。1.未受影响的大面积靶材；2.被蒸发出的靶材物质；3.靠近靶材表面吸收激光辐射的高密度等离子体；4.快速扩张的对激光透明的等离子体靠外部分。四个区域可以做出一个合理的假设，激光脉冲的持续时间内靠近靶材表面区域是一个等温环境。在等离子体的吸收系数和热能向动能的快速转化之间存在动态平衡，使体系达到一个相对恒定的温度。在更高的能量密度下，当等离子体发生可观测的吸收时，靶材表面附近甚至会存在一个自我调节调节机制，证明如下：如果温度降低，等离子体对激光的吸收变多（由上面吸收系数表达式可以看出），那么从靶材表面蒸发的原子就会变少，因此就减小了离子密度。这样的结果最终增加了对激光的吸收而使等离子体温度升高，反之亦然。理论上，密度、温度、等离子羽的尺寸都会以这样的机制调整使等离子体吸收相同的能量从而维持此自我调节状态。由于激光加热时间远小于等离子体膨胀时间，可以假定整个等离子体的温度是均一的。因此此阶段的等离子体处于等温过程，C区域不断吸收激光辐射和向外等温膨胀。这个区域随着离子从靶材表面的蒸发而持续补充。根据高斯函数模型可以建立起空间任意一点等离子体的粒子数密度、压力以及速度随时间的变化关系，作出函数趋势如下，下图表明在等离子体的内边缘密度是最大的，而速度是最小的。速度密度变化量膨胀方程上述方程决定了等离子体三个正交方向的最初的膨胀。等离子体最初横向尺寸在mm数量级而在垂直方向不足1μm。因为速度受压力梯度控制，在垂直于靶材方向膨胀是各项异性的。方程式八也表明在膨胀的最初阶段，当膨胀速度很低的时候，加速度很高。一旦膨胀速度开始增加，加速度开始减小，并且最终变为0，导致了一个被拉长的等离子体的形状。三.当激光脉冲停止后，没有新的粒子蒸发或进入等离子体。绝热膨胀过程中，温度可以与尺寸通过绝热热力学方程建立关系。绝热公式类比等温阶段，可以得到这个阶段等离子体膨胀的状态解。状态解其中X0，y0和Z0是等离子体，在激光脉冲结束后三个正交方向的初始长度。上述方程展示了等离子体的加速度取决于温度和等离子体的尺度以及粒子质量。在这个阶段，初始的横向尺寸要远大于垂直尺寸。由于速度受这些长度控制，最小长度的方向速度最大，这就导致了等离子体的形状从靶材表面向外拉长。随着等离子体的膨胀，最终大多数热能转化为动能，很难继续膨胀了。所以等离子体在较短的方向被拉长了，并且在沉积过程中一直保持这种轮廓。下面是示意图，等离子体最初是椭圆形并且y为长轴。在绝热膨胀之后，等离子体保持椭圆外形，但是主轴变为z轴。膨胀等离子体的形状控制着内在粒子的密度分布。因此在薄膜上的等厚线应当是类似于膨胀之后的等离子体的椭圆形。下图中c是在硅上沉积薄膜的形状，和上述预测有很高的一致性。这里斑点呈椭圆形是由于激光与靶材呈45°角入射。等离子体变化烧蚀物的传输定义平均自由程：自由程等离子体的传输过程中根据不同背景气体的压力机制，可进行分类：一种与背景气体没有相互作用的“真空状”状态目标到衬底的距离小于λ除非由于加热衬底的高温，沉积膜与底气氧化，否则羽柱和底气之间很少发生化学相互作用。等离子体羽流和背景气体相互作用增加的“过渡”状态λ小于目标-衬底物距离但大于距离的十分之一较轻元素与背景气体的优先散射，而较重元素受到的影响较小（plume splitting）等离子体羽流和背景气体之间的化学相互作用开始，同时仍然允许到达的物种具有相对较高的动能。在最高压力下，具有宽角分布和羽流的缓慢膨胀的“类扩散”状态λ小于目标-衬底物距离的十分之一背景气体将所有物种限制在一个非常缓慢膨胀的羽流中，所有物种以相似的速度移动。在这种状态下产生的薄膜在整个角度范围内呈现出非常均匀的厚度。三种类别背景气体和角位置，目标到衬底的距离均会影响等离子体的内容角度，气体浓度的改变角度对动能的影响距离的影响下面为其他参考文献中的一些内容，仅供参考：烧蚀物在空间的传输是指激光脉冲结束中烧蚀物从靶表面到衬底的过程。在PLD制备薄膜时往往有一定的压强的气氛气体存在，因此烧蚀物在传输过程中将经历诸如碰撞、散射、激发以及气相化学反应等一系列过程，而这些过程又影响和决定了烧蚀物粒子到达衬底时的状态、数量、动能等，从而最终影响和决定了薄膜的晶体质量、结构及其性能。研究等离子体羽辉传输的动力学和其中的微观过程对提高薄膜质量以及拓宽PLD的应用范围具有重要意义。众所周知，任何物体在气体中的运动将在气体中激发声波，若物体的运动比声波还快，那么声波前沿与物体之间的距离会不断缩小，其间的气体则会不断受到压缩并因此导致其温度、密度、压强不断增加。经过充分的压缩距离后，物体与声波前沿之间的气体已被压缩到最大的限度而不能再被压缩，这时依赖于物体运动速度与声波速度的比及马赫数和气体的性质（绝热指数），被压缩气体的温度可达上万度，密度可比未压缩气体提高数倍，压强也相应的激增。而在声波前沿处气体的温度、密度则突然下降到未压缩气体的水平，形成一个气体状态的间断面。这个间断面就是所谓的激波(shock wave）。在PLD中就会形成这种过程。每当激光脉冲结束，速度高达105-106cm/s和密度可达1018-1021cm3的烧蚀物则开始高速压缩气氛气体，结果是在典型的制备氧化物的条件下，在距靶1-2cm的位置形成强激波。激波一旦形成将独立在气体气氛中传输。激波的前沿到烧蚀物之间是密度、温度和压强突变增加了的区域，其厚度约为一个生长气氛的气体分子平均自由程（微米数量级）。激波形成时该区域的温度可达2×104K，烧蚀物则紧挨该薄层。羽辉传输的三个阶段（1）激波的形成阶段（2）激波的传输阶段（3）声波阶段烧蚀粒子在衬底上的沉积衬底上薄膜的凝结过程可以大致分为以下几个过程：1、吸附过程：若吸附仅仅是由原子电偶极矩之间的范德华力起作用称为物理吸附；若吸附是由化学键结合力起作用则称为化学吸附。化学键，物理键2、表面扩散过程：入射到基底表面上的气相原子在表面上形成吸附原子后，它便失去了沿表面法线方向的动能，只具有与表面水平方向相平行运动的动能。依靠这种动能，吸附原子可以在表面上作不同方向的表面扩散运动。在表面扩散过程中，单个吸附原子间相互碰撞形成原子对之后才能产生凝结。因此，吸附原子的表面扩散运动是形成凝结的必要条件。吸附能，表面扩散能3、凝结过程：凝结过程是指吸附原子在基体表面上形成原子对及其以后的过程。成膜大致过程薄膜的生长模式有以下几种：(1)岛状生长模式(2)层状生长模式(3)层岛复合模式。其中大多数薄膜形成与生长过程都属于第一种模式。在基片表面上吸附的气相原子凝结之后，首先形成晶核，核不断吸附气相原子形成小岛，岛吸附气相原子形成薄膜。当被沉积的物质与衬底的浸润性差时，被沉积物质更倾向于自己相互键合来形成三维的岛。当蒸发原子间的结合能比基片原子与蒸发原子间的结合能强很多时，才容易出现这种生长模式。在绝缘体、卤化物晶体、石墨、云母基片上沉积金属时，大多数显示出这一生长模式。分别对应的是小岛成核、核长大、结合、沟道阶段（变圆趋势渐小，扩散加大，岛被拉长）、孔洞到连续薄膜阶段。烧蚀粒子在空间经过一段时间的运动到达衬底表面，然后在衬底上成核，长大形成薄膜。通过设计实验，能够得到温度、激光脉冲数等因素对成膜阶段的影响。在温度分别为140摄氏度和250摄氏度时，分别作RBS（Rutherford backscattering spectrometry，卢瑟福背散射光谱分析）在石墨上测量的激光脉冲数量的函数，得到以下结果： 下图显示了在RT（Room Temperature，室温）和不同温度下（140℃ & 250℃ ）的金膜厚度，有效的金沉积速率随着衬底温度的升高而增加。在室温下薄膜生长的初始阶段，厚度高达2.0–2.5 nm，图上的虚线（ RBS测量值，约为每脉冲0.02 nm ）比石英晶体测量值（quartz，约为每脉冲0.003 nm）高得多。最后，在约5.0–6.0 nm的厚度下，RBS和石英晶体测量的斜率相同。即对于较大厚度的薄膜，沉积速率会减慢。温度、激光脉冲数等因素对成膜阶段的影响下图显示了一系列在不同脉冲数和衬底温度下，在NaCl上沉积金的显微照片。插图显示了相应的衍射图案。可以得出结论，原子核的尺寸分布在质量上是相同的。然而，在更高的覆盖率下，核的尺寸变得更加均匀。当无法在TEM照片中检测到空穴时，这些薄膜被认为是连续的。在室温下，薄膜在约6nm、740脉冲的覆盖范围内变得连续，如图3d，而在140 ℃下，仅在33.6nm Au沉积物6000脉冲处观察到连续薄膜，如图3j。对于在250℃下的沉积，在任何覆盖范围内都不能获得连续的膜。在所有温度和低覆盖率下，衍射图案都显示出强烈的织构结构。后来，在凝结时，由于凝结过程中团簇的迁移，薄膜的外延质量显著提高。在室温下，连续薄膜有大量的结构缺陷。在不同脉冲数和衬底温度下，在NaCl上沉积金的显微照片其他参考文献中的内容：烧蚀粒子在空间经过一段时间的运动到达衬底表面，然后在衬底上成核，长大形成薄膜。为了提高薄膜的质量必须对衬底升温，一般几百度。这一阶段几种现象对薄膜不利从靶材表面喷射出的高速运动粒子对已成膜的反溅射作用易挥发元素的损失液滴的存在导致薄膜产生颗粒物抑制颗粒物的主要方法：首先是使用高致密度的靶材，同时选用靶材吸收高的激光波长，因为液滴产生的情况在激光渗入靶材越深时越严重。靶材对激光的吸收系数越大，则作为液滴喷射源的熔融层越薄，产生的液滴密度越低。其次，由于PLD产生的颗粒物的速率要比原子、分子的速率低一个数量级，因此可以通过基于速率不同的机械屏蔽技术来减少颗粒物。常用的方法有：1）在靶材与衬底之间加一个速率筛（volecity filters），只让速率大于一定值的物质通过并沉积在衬底上，而速率较慢的颗粒物则被拦截下来：2）偏轴激光沉积（off-axis laser deposition），即衬底与靶材不同轴（轴不平行甚至垂直）地进行薄膜的沉积，通过烧蚀物粒子与粒子之间以及粒子与气氛的相互碰撞与散射作用来减少较大颗粒物到衬底的沉积；3）瞄准阴影掩模版（line-in-sight shadow masks），即通过同轴的掩模版来阻挡液滴到达衬底；4）在靶材与衬底间加一个偏转电场或磁场来减少液滴的沉积，等等。其它降低颗粒物污染的沉积技术有：1）双光束激光沉积技术（dual-beam pulsed laser deposition），采用两个激光器或通过对一束激光进行分光得到两束激光，沉积时先让一束光使靶材表面局部熔化，然后让另一束光照射熔区使之转变为等离子体，从而减少液滴的产生。Mukherjee等先用脉冲CO2（10.6um，200ns）激光使一浅层的靶材表面熔化而不蒸发，紧接着用KrF（248nm，20ns）脉冲准分子激光使熔区蒸发形成等离子体，结果使沉积的YO薄膜颗粒密度降低了3个数量级；2）交叉束沉积技术（cross-beam technique），让两束激光从不同角度同时照射到各自靶材上，各自轰击出的烧蚀物质在一定区域内交叉并相互作用（碰撞、散射、反应等），通过附加一个光阑，可以产生一个没有颗粒物的区域，将衬底置于该区域内，即可获得无颗粒物污染的优质薄膜。但是这种技术要求两台激光器在时间上要精确同步，设备很复杂。虽然上述这些机械法对减少沉积薄膜的颗粒物污染有一定效果，但同时也牺牲了PLD高能量的优点，大大降低了薄膜的沉积速率。实质上的解决方法要从激光与靶材的相互作用的物理过程着手，深入研究液滴的产生机理，进而调整沉积参数，从根本上减少薄膜颗粒物的污染。随着时间的推移，新近发展的激光技术对颗粒污染的减少颇有成效，如采用新型的超快脉冲（皮秒和飞秒）激光器。超快脉冲激光沉积技术（ultra-fast pulsed laser depostion）采用低脉冲能量（微焦量级）和高重复频率（几十兆赫兹）来实现优质薄膜的生长。每一个这样低能量高强度的脉冲只能蒸发出相对少量（~10ll-102）的原子，因而在快速的非平衡膨胀过程中可以阻止大密度颗粒的生成。飞秒激光器的应用确实从本质上降低了颗粒物密度。在飞秒状态下，激光脉冲的能量瞬间消耗于化学键的断裂，不会产生热效应。这一特征已得到实验证实，等化学计量比的ZnO薄膜甚至可以在真空中生长。[1] https://max.book118.com/html/2018/0617/173135013.shtm[2] Ji Ming,VACUUM SCIENCE AND TECHNOLOGY(CHINA),Review of Pulsed Laser Deposition Film Growth Technology(2003)[3] James A Greer 2014 J. Phys. D: Appl. Phys. 47 034005[4] M.C.RAO,PULSED LASER DEPOSITION — ABLATION MECHANISM AND APPLICATIONS,International Journal of Modern Physics: Conference Series Vol. 22 (2013) 355–360[5] Alejandro,Adv. Mater. Interfaces 2018, 5, 1701062[6] Rajiv K.Singh and J.Narayan,Phys. Rev. B,VOLUME 41, NUMBER 13(1990)[7] A. Zenkevitch,Thin Solid Films 311 1997 119–123编辑于 2023-03-20 16:53・IP 属地陕西魏徵沉积学物理学​赞同 8​​4 条评论​分享​喜欢​收藏​申请

单片机和PLD有什么联系与区别，PLD入门须知的几点小常识！ - 知乎

单片机和PLD有什么联系与区别，PLD入门须知的几点小常识！ - 知乎首发于嵌入式切换模式写文章登录/注册单片机和PLD有什么联系与区别，PLD入门须知的几点小常识！知乎用户vLI8b8引言　　信息技术正在快速发展，其应用已经深入到各个领域各个方面。如今越来越多的电子产品向着智能化、微型化、低功耗方向发展，其中有的产品还需要实时控制和信号处理。电子系统的复杂性在不断增加，它迫切要求电子设计技术也有相应的变革和飞跃。使用纯SSI 数字电路设计系统工作量大， 灵活性低， 而且系统可靠性差。广泛使用单片机（MCU） 设计系统克服了纯SSI 数字电路系统许多不可逾越的困难，是一个具有里程碑意义的飞跃。而DSP以其极强的信号处理功能赢得了广阔的市场，得到了广泛地应用。近年来，PLD 器件迅速发展，尤其是CPLD/ FPGA 向深亚微米领域进军，PLD 器件得到了广泛应用，以CPLD/ FPGA 为物质基础的EDA 技术诞生了。它具有电子技术高度智能化、自动化的特点，打破了软硬件最后的屏障，使得硬件设计如同软件设计一样简单。它作为一种创新技术正在改变着数字系统的设计方法、设计过程和设计观念。单片机，DSP ，PLD/ EDA 以其各自的特点满足了各种需要，正从各个领域各个层面改变着世界，它们已经成为数字时代的核心动力，推动着信息技术的快速发展。　　以下，我们将对单片机，DSP，PLD/ EDA 分别加以介绍，并作比较和分析。单片机　　单片机是集成了CPU ，ROM ，RAM 和I/ O 口的微型计算机。它有很强的接口性能，非常适合于工业控制，因此又叫微控制器（MCU） 。它与通用处理器不同，它是以工业测控对象、环境、接口等特点出发，向着增强控制功能，提高工业环境下的可靠性、灵活方便地构成应用计算机系统的界面接口的方向发展。所以，单片机有着自己的特点。品种齐全，型号多样　　自从INTEL 推出51 系列单片机，许多公司对它做出改进，发展成为增强型51 系列，而且新的单片机类型也不断涌现。如MOTOROLA 和PHIL IPS 均有几十个系列，几百种产品。CPU 从8 ，16 ，32 到64 位，多采用RISC 技术，片上I/O 非常丰富，有的单片机集成有A/ D ， “看门狗”，PWM ，显示驱动，函数发生器，键盘控制等，它们的价格也高低不等，这样极大地满足了开发者的选择自由。　低电压和低功耗　　随着超大规模集成电路的发展，NMOS 工艺单片机被CMOS代替，并开始向HMOS 过渡。供电电压由5V 降到3V ，2V 甚至到1V ，工作电流由mA 降至μA ，这在便携式产品中大有用武之地。DSP芯片　　DSP 又叫数字信号处理器。顾名思义，DSP 主要用于数字信号处理领域，非常适合高密度，重复运算及大数据容量的信号处理。现在已经广泛应用于通信、便携式计算机和便携式仪表、雷达、图像、航空、家用电器、医疗设备等领域，常见的手机、数字电视和数码相机都离不开DSP。DSP用于手机和基站中为移动通信的发展做出重要贡献，将在2. 5G和3G中扮演重要角色。可以说，DSP已经融入到生活的方方面面。　　DSP 相对于一般微处理器作了很大的扩充和增强，主要是：　　a） 修正的哈佛结构，多总线技术以及流水线结构。将程序与数据存储器分开，使用多总线，取指令和取数据同时进行，以及流水线技术，这使得速度有了较大的提高。　　b） 硬件乘法器以及特殊指令。这是区别于一般微处理器的重要标志。一般微处理器用软件实现乘法，逐条执行指令，速度慢。而DSP 依靠硬件乘法器单周期完成乘法运算，而且还具有专门的信号处理指令，如TM320 系列的FIRS ，LMS ，MACD 指令等。EDA 技术　　当今电子系统的复杂性在不断增加，而电子产品的更新换代越来越快，传统的设计方法难以适应。随着计算机技术的发展，ECAD 在某种程度上减轻了设计人员的工作压力，但其智能化、自动化水平仍不尽人意。于是EDA 技术作为一种全新的技术诞生了。它正改变着数字系统和设计方法，设计过程和设计观念。　　EDA（即Electronic Design AutomaTIon） 即电子设计自动化，它是以计算机为工具，在EDA 软件平台上，对用硬件描述语言HDL 完成的设计文件自动地逻辑编译、逻辑化简、逻辑分割、逻辑综合及优化、逻辑布局布线、逻辑仿真，直至对于特定目标芯片进行适配编译、逻辑影射和编程下载等。设计者只需用HDL 语言完成系统功能的描述，借助EDA 工具就可得到设计结果，将编译后的代码下载到目标芯片就可在硬件上实现。这里的目标芯片就是PLD 器件（ FPGA/CPLD） 。FPGA/ CPLD 是EDA 技术的物质基础，这两者是分不开的。可以说没有PLD 器件，EDA 技术就成为无源之水。　　EDA 技术作为一种现代电子系统开发方式，具有两方面特点。修改软件程序即可改变硬件　　由于FPGA/ CPLD 可以通过软件编程对该硬件的结构和工作方式进行重构，修改软件程序就相当于改变了硬件，这是非常有用的。软件可以使用自顶向下的设计方案，而且可以多个人分工并行工作，这些年来IP 核产业的崛起，将若干软核结合起来就可以构成一个完整的系统，这一切极大地缩短了开发周期和上市时间，有利于在激烈的市场竞争中抢占先机。速度快，可靠性高　　MCU 和DSP 都是通过串行执行指令来实现特定功能，不可避免低速，而FPGA/ CPLD 则可实现硬件上的并行工作，在实时测控和高速应用领域前景广阔;另一方面，FPGA/CPLD 器件在功能开发上是软件实现的，但物理机制却和纯硬件电路一样，十分可靠。而MCU 和DSP芯片在强干扰条件下，尤其是强电磁干扰下，很可能越出正常的工作流程，出现PC 跑飞现象。EDA 高可靠性正好克服了它们这一先天不足。结束语　　单片机，DSP和FPGA/ CPLD 各具特色，满足了不同需要，已经成为数字时代的核心动力。为了充分发挥它们的优势，三者结合成为一个新的发展趋势。　MCU 与DSP的结合　　MCU 价格底，能很好地完成通信和智能控制的任务，但信号处理能力差。DSP恰好相反。把两者结合，能满足同时需要智能控制和数字信号处理的场合，如蜂窝电话，无绳网络产品等，这有利于减小体积，降低功耗和成本。DSP 和FPGA/ CPLD 的结合　　由于FPGA/ CPLD 兼有串/ 并行工作方式，高速度和宽口径适用性等特点，将DSP与FPGA 集成在一个芯片上，可实现宽带信号处理，极大地提高信号处理速度。另外，FPGA可以进行硬件重构，功能扩展或性能改善非常容易。总之，单片机，DSP ， PLD/ EDA 极大地推动了信息技术的发展。要作为一名工程师，必须掌握从系统设计级、电路设计级到物理实现级整个过程分析设计能力，能熟练使用新器件，新的开发工具，并不断更新观念，只有这样，才能适应时代发展，才能把握现在，创造未来！PLD入门须知的几点小常识！　　PLD是可编程逻辑器件（Programable Logic Device）的简称，FPGA是现场可编程门阵列（Field Programable Gate Array）的简称，两者的功能基本相同，只是实现原理略有不同，所以我们有时可以忽略这两者的区别，统称为可编程逻辑器件或PLD/FPGA。　　PLD是电子设计领域中最具活力和发展前途的一项技术，它的影响丝毫不亚于70年代单片机的发明和使用。　　PLD能做什么呢？可以毫不夸张的讲，PLD能完成任何数字器件的功能，上至高性能CPU，下至简单的74电路，都可以用PLD来实现。PLD如同一张白纸或是一堆积木，工程师可以通过传统的原理图输入法，或是硬件描述语言自由的设计一个数字系统。通过软件仿真，我们可以事先验证设计的正确性。在PCB完成以后，还可以利用PLD的在线修改能力，随时修改设计而不必改动硬件电路。使用PLD来开发数字电路，可以大大缩短设计时间，减少PCB面积，提高系统的可靠性。　　PLD的这些优点使得PLD技术在90年代以后得到飞速的发展，同时也大大推动了EDA软件和硬件描述语言（HDL）的进步。　　如何使用PLD呢？其实PLD的使用很简单，学习PLD比学习单片机要简单的多，有数字电路基础，会使用计算机，就可以进行PLD的开发。不熟悉PLD的朋友，可以先看一看可编程逻辑器件的发展历程。　　开发PLD需要了解两个部分：1.PLD开发软件 2.PLD本身　1.PLD开发软件　　由于PLD软件已经发展的相当完善，用户甚至可以不用详细了解PLD的内部结构，也可以用自己熟悉的方法：如原理图输入或HDL语言来完成相当优秀的PLD设计。所以对初学者，首先应了解PLD开发软件和开发流程。了解PLD的内部结构，将有助于提高我们设计的效率和可靠性。　　如何获得PLD开发软件软件呢？　　许多PLD公司都提供免费试用版或演示版（当然商业版大都是收费的），例如：可以免　　费从 上下载Altera公司的 QuartusII （web版），或向其代理商索取这套软件。Xilinx 公司也提供免费软件：ISE WebPack，这套可以从xilinx网站下载。LatTIce 提供isplever Base版下载，Actel等公司也都有类似的免费软件提供。以上免费软件都需要在网上注册申请LISENCE文件，如果您对软件的安装还有不清楚，请仔细阅读相关网页上的说明。 通常这些免费软件已经能够满足一般设计的需要，当然，要想软件功能更强大一些，只能购买商业版软件。　　如果您打算使用VHDL或Verilog HDL硬件描述语言来开发PLD/FPGA，通常还需要使用一些专业的HDL开发软件，这是因为FPGA厂商提供的软件的HDL综合能力一般都不是很强，需要其他软件来配合使用。　　对于PLD产品，一般分为：基于乘积项（Product-Term）技术，EEPROM（或Flash）工艺的中小规模PLD，以及基于查找表（Look-Up table）技术，SRAM工艺的大规模PLD/FPGA。　　EEPROM工艺的PLD（CPLD）密度小，多用于5，000门以下的小规模设计，适合做复杂的组合逻辑，如译码。SRAM工艺的PLD（FPGA），密度高，触发器多，多用于10，000门以上的大规模设计，适合做复杂的时序逻辑，如数字信号处理和各种算法。　　目前有多家公司生产CPLD/FPGA，最大的三家是：ALTERA，XILINX，LatTIce， 您可以参阅PLD厂商栏目获得更多信息　2.PLD/FPGA的分类和使用　　在PLD/FPGA开发软件中完成设计以后，软件会产生一个最终的编程文件（如 .pof ）。如何将编程文件烧到PLD芯片中去呢？　　1.对于基于乘积项（Product-Term）技术，EEPROM（或Flash）工艺的PLD（如Altera的MAX系列，LatTIce的大部分产品，Xilinx的XC9500，Coolrunner系列）， 厂家提供编程电缆，电缆一端装在计算机的并行打印口上，另一端接在PCB板上的一个十芯插头，PLD芯片有四个管脚（编程脚）与插头相连。　　它向系统板上的器件提供配置或编程数据，这就是所谓的在线可编程。Byteblaster使用户能够独立地配置PLD器件，而不需要编程器或任何其它编程硬件。编程电缆可以向代理商购买，也可以根据厂家提供的编程电缆的原理图自己制作，成本仅需一，二十元。 早期的PLD是不支持ISP的，它们需要用编程器烧写。目前的PLD都可以用ISP在线编程，也可用编程器编程。这种PLD可以加密，并且很难解密，所以常常用于单板加密。　　2.对于基于查找表（LUT，Look-Up table）技术，SRAM工艺的FPGA（如Altera的所有FPGA，如ACEX，Cyclone，Stratix系列，Xilinx的所有FPGA，如Spartan，Virtex系列，Lattice的EC/ECP系列等），由于SRAM工艺的特点，掉电后数据会消失，因此调试期间可以用下载电缆配置PLD器件，调试完成后，需要将数据固化在一个专用的EEPROM中（用通用编程器烧写，或者用专用配置芯片），上电时，由这片配置EEPROM先对FPGA加载数据，十几个毫秒到几百个毫秒后，FPGA即可正常工作。亦可由CPU配置FPGA。但SRAM工艺的PLD一般不可以直接加密。　　3.还有一种反熔丝（Anti-fuse）技术的FPGA，如Actel，Quicklogic的部分产品就采用这种工艺。但这种的PLD是不能重复擦写，需要使用专用编程器，所以开发过程比较麻烦，费用也比较昂高。但反熔丝技术也有许多优点：布线能力更强，系统速度更快，功耗更低，同时抗辐射能力强，耐高低温，可以加密，所以在一些有特殊要求的领域中运用较多，如军事及航空航天。　　为了解决反熔丝FPGA不可重复擦写的问题，Actel等公司在90年代中后期开发了基于Flash技术的FPGA，如ProASIC系列，这种FPGA不需要配置，数据直接保存在FPGA芯片中，用户可以改写（但需要10几伏的高电压）。　　随着技术的发展，在2004年以后，一些厂家推出了一些新的PLD和FPGA，这些产品模糊了PLD和FPGA的区别。例如Altera最新的MAXII系列PLD，这是一种基于FPGA（LUT）结构，集成配置芯片的PLD，在本质上它就是一种在内部集成了配置芯片的FPGA，但由于配置时间极短，上电就可以工作，所以对用户来说，感觉不到配置过程，可以传统的PLD一样使用，加上容量和传统PLD类似，所以altera把它归作PLD。 还有像Lattice的XP系列FPGA，也是使用了同样的原理，将外部配置芯片集成到内部，在使用方法上和PLD类似，但是因为容量大，性能和传统FPGA相同，也是LUT架构，所以Lattice仍把它归为FPGA。发布于 2019-03-28 17:16单片机物联网嵌入式开发​赞同 12​​添加评论​分享​喜欢​收藏​申请转载​文章被以下专栏收录嵌入式嵌入式、物联网

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可编程逻辑器件（PLD）基本种类和原理图-IC先生

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新闻详情 可编程逻辑器件（PLD）基本种类和原理图 作者： IC先生 来源：IC先生 浏览量：2422 时间：2022-07-15 14:50:51

可编程逻辑器件，简称PLD，是一种包含大量逻辑门和触发器的IC集成电路，用户可以对其进行配置以实现各种功能。最简单的可编程逻辑器件由一组与门和或门组成，这些门的逻辑及其互连可以通过编程过程进行配置。

当工程师或设计人员想要实现定制逻辑并受到预配置集成电路的限制时，可编程逻辑器件是特别有用的。因为可编程逻辑器件提供了一种通过硬件配置实现定制数字电路的方法，而不是使用软件实现它。

与典型的ASIC/芯片不同的是，PLD具有可编程元件，即使在产品离开制造现场后，也可以使用特殊程序对其进行修改和编程，可以重新配置以根据用户的要求执行各种功能；而ASIC/芯片由逻辑门组成，并具有固定功能，它被设计和编程为执行一项功能，后期无法修改。

可编程逻辑器件的类型

按照门的组成数量和方式不同，可编程逻辑器件可以分为多个类型，包括：

简单可编程逻辑器件 (SPLD)

复杂可编程逻辑器件 (CPLD)

现场可编程门阵列 (FPGA)

此外，简单可编程逻辑器件可进一步分为：

可编程逻辑阵列 (PLA)

可编程阵列逻辑 (PAL)

通用阵列逻辑 (GAL)

1、可编程逻辑阵列 (PLA)

PLA由具有可编程互连的AND门平面和具有可编程互连的OR门平面组成，下面是一个简单的四输入四输出PLA，带有AND及OR门。

通过连接水平和垂直互连线，任何输入都可以连接到任何与门，然后可以将来自不同AND门的输出应用到具有可编程互连的任何OR门。

2、可编程阵列逻辑 (PAL)

PAL类似于PLA，但不同之处在于，在PAL中，只有AND门平面是可编程的，而OR门平面在制造过程中是固定的。尽管PAL不如 PLA灵活，但它们消除了与可编程或门相关的时间延迟。

3、通用阵列逻辑 (GAL)

在架构方面，GAL类似于PAL，但区别在于可编程结构。PAL使用可一次性编程的PROM，而GAL使用可重新编程的EEPROM。  

4、复杂可编程逻辑器件 (CPLD)

从SPLD器件向上移动，便可得到CPLD，它是在SPLD设备之上开发的，以创建更大更复杂的设计。CPLD由数字逻辑块（或功能块）组成，其内部由一个PAL或一个PAL以及一个宏单元组成。

宏单元由任何附加电路和信号极性控制组成，以提供真实信号或其补码。  

5、现场可编程门阵列 (FPGA)

在复杂性方面，CPLD比SPLD复杂得多，但是FPGA比CPLD还要复杂。FPGA的架构完全不同，因为它由可编程逻辑单元、可编程互连和可编程IO块组成。

工作过程

可编程逻辑器件包含多个逻辑元件，例如触发器以及可由用户配置的AND和OR门，用户可以在使用专用软件应用程序完成的编程过程中修改内部逻辑和连接。

可编程逻辑器件有时由多个保险丝组成，这些保险丝在原始的未编程PLD中完好无损。当对逻辑设备进行编程并确认互连时，基本上会熔断保险丝，以根据设计使连接在特定配置中永久存在。

为了对可编程逻辑设备进行编程，需要确保使用正确的软件和正确的语言与技术进行通信，这很可能会使用硬件描述语言。如果你正在为复杂设备寻找更高级别的语言，可以使用VHDL或Verilog之类的语言。

此外，你还需要一个设备编程器，以便将给定硬件语言设计的逻辑模式移动到可编程逻辑设备上。

主要优势特点

在设计周期内为用户提供更大的灵活性，这是因为设计操作基于更改整个编程文件。这些变化可以在PLD的工作部件和设计中明显地观察到。

尺寸相对较小，占用的电路板空间也较小。因此，它们本身也具有更短的组装时间和相对简单的组装过程，这也是导致成本降低的主要原因。

往往消耗较低程度的功率，并且与替代选项相比，其特征还在于封装中的互连组较少，而所有这些特性都转化为出色的系统可靠性和灵活性。

可编程逻辑器件具有高度的现场可编程性——这意味着芯片或电路可以完全在制造环境之外进行编程。

由于其可定制性和个性化，修改器件配置的能力使可编程逻辑器件成为极具吸引力的选择。

当用可编程逻辑器件代替时，所使用的集成电路数量减少增加了电路的可靠性，特别是因为互连数量较少。

由于可编程逻辑设备是可擦除和可修改的，因此它们非常适合需要一致更新或需要在其生命周期中的某个时间点重复使用的情况或技术。

总结

可编程逻辑器件是一种独立的可编程电子芯片，可用作构建可重新配置的数字电路的元件，它使得许多用户、设计人员和制造商能够提出令人难以置信的创新技术，这些技术的中心是在各种应用中生产基于逻辑的解决方案。

此外，可编程逻辑器件功耗低、成本低以及集成了许多其他替代方案根本不可能实现的功能，所有这些都使可编程逻辑器件成为众多用户和行业的首选。

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标题： 可编程逻辑器件（PLD）基本种类和原理图 网址： https://www.mrchip.cn/newsDetail/627

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PLD（可编程逻辑器件）结果 : 565 筛选条件堆叠滚动 制造商 Infineon TechnologiesLattice Semiconductor CorporationMicrochip TechnologyRenesas Electronics Operations Services LimitedTexas Instruments系列-16V820V822V10EPIC™GAL®16LV8GAL®16V8GAL®18V10GAL®20RA10GAL®20V8GAL®22LV10GAL®22V10GAL®26CV12GAL®26V12包装卷带（TR）托盘散装盒管件产品状态停产在售DigiKey 可编程已验证未验证可编程类型EE PLDEPLDPAL FLASHPAL宏单元数0468101232192电压 - 输入3V ~ 5.5V3V3.3V4.5V ~ 5.5V5V速度2.3 ns4 ns5 ns7 ns7.5 ns10 ns12 ns15 ns20 ns25 ns30 ns安装类型表面贴装型通孔封装/外壳20-CDIP（0.300"，7.62mm）20-CFlatPack20-CLCC20-DIP（0.300"，7.62mm）20-LCC（J 形引线）20-SOIC（0.295"，7.50mm 宽）20-TSSOP（0.173"，4.40mm 宽）24-CDIP（0.300"，7.62mm）24-DIP（0.300"，7.62mm）24-SOIC（0.295"，7.50mm 宽）24-TSSOP（0.173"，4.40mm 宽）28-CLCC28-LCC（J 形引线）28-SSOP（0.209"，5.30mm 宽）供应商器件封装20-CDIP20-CFP20-LCCC（8.89x8.89）20-PDIP20-PLCC（9x9）20-SOIC20-TSSOP24-CDIP24-PDIP24-SOIC24-TSSOP28-LCCC（11.43x11.43）28-PLCC（11.51x11.51）28-SSOP库存选项现货常备现货新产品环境选项符合 RoHS 规范不符合 RoHS 规范媒体规格书 照片EDA/CAD 模型市场产品排除全部应用 565结果 显示 1 - 25/ 565下载表格 比较制造商零件编号现有数量价格系列包装产品状态DigiKey 可编程可编程类型宏单元数电压 - 输入速度安装类型封装/外壳供应商器件封装ATF16V8B-15PUIC PLD 8MC 15NS 20DIPMicrochip Technology5,485现货1 : ¥9.92000管件16V8管件在售已验证EE PLD85V15 ns通孔20-DIP（0.300"，7.62mm）20-PDIPATF16V8BQL-15PUIC PLD 8MC 15NS 20DIPMicrochip Technology3,764现货1 : ¥12.11000管件16V8管件在售已验证EE PLD85V15 ns通孔20-DIP（0.300"，7.62mm）20-PDIPATF16V8CZ-15PUIC PLD 8MC 15NS 20DIPMicrochip Technology1,489现货1 : ¥18.62000管件16V8管件在售已验证EE PLD85V15 ns通孔20-DIP（0.300"，7.62mm）20-PDIPATF16V8C-7PUIC PLD 8MC 7.5NS 20DIPMicrochip Technology8,500现货1 : ¥19.43000管件16V8管件在售已验证EE PLD85V7.5 ns通孔20-DIP（0.300"，7.62mm）20-PDIPATF22V10C-10JUIC PLD 10MC 10NS 28PLCCMicrochip Technology6,093现货1 : ¥21.38000管件22V10管件在售已验证EE PLD105V10 ns表面贴装型28-LCC（J 形引线）28-PLCC（11.51x11.51）ATF22V10C-10PUIC PLD 10MC 10NS 24DIPMicrochip Technology959现货1 : ¥21.38000管件22V10管件在售已验证EE PLD105V10 ns通孔24-DIP（0.300"，7.62mm）24-PDIPATF16V8B-15JUIC PLD 8MC 15NS 20PLCCMicrochip Technology1,042现货1 : ¥9.92000管件16V8管件在售已验证EE PLD85V15 ns表面贴装型20-LCC（J 形引线）20-PLCC（9x9）ATF16V8B-15SUIC PLD 8MC 15NS 20SOICMicrochip Technology1,658现货1 : ¥10.16000管件16V8管件在售已验证EE PLD85V15 ns表面贴装型20-SOIC（0.295"，7.50mm 宽）20-SOICATF22V10C-15JUIC PLD 10MC 15NS 28PLCCMicrochip Technology491现货1 : ¥18.37000管件22V10管件在售已验证EE PLD105V15 ns表面贴装型28-LCC（J 形引线）28-PLCC（11.51x11.51）ATF16V8CZ-15JUIC PLD 8MC 15NS 20PLCCMicrochip Technology971现货1 : ¥18.62000管件16V8管件在售未验证EE PLD85V15 ns表面贴装型20-LCC（J 形引线）20-PLCC（9x9）ATF22V10C-10SUIC PLD 10MC 10NS 24SOICMicrochip Technology699现货1 : ¥18.62000管件22V10管件在售已验证EE PLD105V10 ns表面贴装型24-SOIC（0.295"，7.50mm 宽）24-SOICATF22LV10C-10XUIC PLD 10MC 10NS 24TSSOPMicrochip Technology3,483现货1 : ¥20.24000管件22V10管件在售已验证EE PLD103.3V10 ns表面贴装型24-TSSOP（0.173"，4.40mm 宽）24-TSSOPATF16LV8C-10JUIC PLD 8MC 10NS 20PLCCMicrochip Technology2,416现货1 : ¥20.40000管件16V8管件在售已验证EE PLD83V ~ 5.5V10 ns表面贴装型20-LCC（J 形引线）20-PLCC（9x9）ATF16V8C-5JXIC PLD 8MC 5NS 20PLCCMicrochip Technology487现货1 : ¥21.22000管件16V8管件在售未验证EE PLD85V5 ns表面贴装型20-LCC（J 形引线）20-PLCC（9x9）ATF22V10CQZ-20XUIC PLD 10MC 20NS 24TSSOPMicrochip Technology828现货1 : ¥24.14000管件22V10管件在售已验证EE PLD105V20 ns表面贴装型24-TSSOP（0.173"，4.40mm 宽）24-TSSOPATF22LV10CQZ-30PUIC PLD 10MC 30NS 24DIPMicrochip Technology342现货1 : ¥24.31000管件22V10管件在售未验证EE PLD103.3V30 ns通孔24-DIP（0.300"，7.62mm）24-PDIPATF16V8C-7JUIC PLD 8MC 7.5NS 20PLCCMicrochip Technology233现货1 : ¥25.36000管件16V8管件在售已验证EE PLD85V7.5 ns表面贴装型20-LCC（J 形引线）20-PLCC（9x9）ATF22V10C-5JXIC PLD 10MC 5NS 28PLCCMicrochip Technology529现货1 : ¥48.78000管件22V10管件在售已验证EE PLD105V5 ns表面贴装型28-LCC（J 形引线）28-PLCC（11.51x11.51）ATF16V8BQL-15SUIC PLD 8MC 15NS 20SOICMicrochip Technology1,281现货1 : ¥11.46000管件16V8管件在售已验证EE PLD85V15 ns表面贴装型20-SOIC（0.295"，7.50mm 宽）20-SOICATF16V8BQL-15JUIC PLD 8MC 15NS 20PLCCMicrochip Technology3,731现货1 : ¥12.11000管件16V8管件在售已验证EE PLD85V15 ns表面贴装型20-LCC（J 形引线）20-PLCC（9x9）ATF16V8B-10JUIC PLD 8MC 10NS 20PLCCMicrochip Technology397现货1 : ¥12.52000管件16V8管件在售已验证EE PLD85V10 ns表面贴装型20-LCC（J 形引线）20-PLCC（9x9）ATF22LV10C-10JUIC PLD 10MC 10NS 28PLCCMicrochip Technology2,684现货1 : ¥16.26000管件22V10管件在售已验证EE PLD103.3V10 ns表面贴装型28-LCC（J 形引线）28-PLCC（11.51x11.51）ATF22V10C-10XUIC PLD 10MC 10NS 24TSSOPMicrochip Technology214现货1 : ¥20.32000管件22V10管件在售已验证EE PLD105V10 ns表面贴装型24-TSSOP（0.173"，4.40mm 宽）24-TSSOPATF22LV10CQZ-30JUIC PLD 10MC 30NS 28PLCCMicrochip Technology417现货1 : ¥24.31000管件22V10管件在售已验证EE PLD103.3V30 ns表面贴装型28-LCC（J 形引线）28-PLCC（11.51x11.51）ATF22V10C-7JUIC PLD 10MC 7.5NS 28PLCCMicrochip Technology179现货1 : ¥30.65000管件22V10管件在售已验证EE PLD105V7.5 ns表面贴装型28-LCC（J 形引线）28-PLCC（11.51x11.51）显示 1 - 25/ 56512345PLD（可编程逻辑器件）可编程逻辑器件 (PLD) 是集成电路，其中包含能提供用户可配置逻辑功能（AND、OR等）的相对少量功能性元件以及设备内各元件之间的可配置互连器件，从而允许实现适当复杂度的逻辑功能，与单独使用各个逻辑器件相比，所需使用的元器件更少，并且还简化了对实现的功能进行更改的过程。这种类型的器件通常会集成非易失性配置存储器，从而允许在设备断电时保留已编程的功能。

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PLD基本原理与结构_pld的逻辑实现方式 乘积项 查找表-CSDN博客

PLD基本原理与结构_pld的逻辑实现方式 乘积项 查找表-CSDN博客

PLD基本原理与结构

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        PLD 与 或 阵列结构：任何一个逻辑函数都可以用与—或逻辑式表示，亦即用一个与—或阵列来实现。例：Y1 = A · B + A '· C   Y2  =  A' · B + B · C'

        PLD是在上述与—或阵列的基础上配以输入和输出电路而实现的。 输入信号通过“与”矩阵组合成为乘积项，这些乘积项在“或”矩阵中相加，经输出单元或宏单元输出。

        PLD查找表结构：查找表的概念 (FPGA) 将函数值放在存储电路中，其地址为输入变量，输出为逻辑函数值。

        PLD与阵列表示：

        PLD或阵列表示： 

        其中，编程点的表示如下：

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PLD基本原理与结构

PLD与 或 阵列结构：任何一个逻辑函数都可以用与—或逻辑式表示，亦即用一个与—或阵列来实现。例：Y1 = A · B + A '· C Y2 = A' · B + B · C'PLD是在上述与—或阵列的基础上配以输入和输出电路而实现的。 输入信号通过“与”矩阵组合成为乘积项，这些乘积项在“或”矩阵中相加，经输出单元或宏单元输出。 PLD查找表结构：查找表的概念 (FPGA) 将函数值放在存储电路中，其地址为输入变量，输出为逻辑函数值。...

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专栏目录

PID控制算法

qq_33287871的博客

10-04

506

PID控制算法是一个在工业控制应用中常见的反馈回路算法，它把收集到的数据和一个参考值进行比较，然后把这个差别用于计算新的输入值，从而使得整个系统更加准确而稳定。

PID控制算法由比例单元(Proportional)、积分单元(Integral)和微分单元(Derivative)三部分组成，通过这三个单元的增益， Kp，KI和Kd来达到理想的控制效果。

PID主要适用于基本上线性，且动态特性不随时间变化的系统。

下面我们主要了解PID控制算法的细节及其在机器人/自动驾驶领域的应用。在机器人/自动驾驶领域，

单片机和PLD有什么联系与区别，PLD入门须知的几点小常识！

weixin_42976659的博客

03-29

1460

引言

信息技术正在快速发展，其应用已经深入到各个领域各个方面。如今越来越多的电子产品向着智能化、微型化、低功耗方向发展，其中有的产品还需要实时控制和信号处理。电子系统的复杂性在不断增加，它迫切要求电子设计技术也有相应的变革和飞跃。使用纯SSI 数字电路设计系统工作量大， 灵活性低， 而且系统可靠性差。广泛使用单片机（MCU） 设计系统克服了纯SSI 数字电路系统许多不可逾越的困难，是一个具有里程碑...

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FPGACPLD基本结构及原理

05-22

FPGACPLD基本结构及原理 ppt

一、PLD的编程技术

二、复杂可编程逻辑器件（CPLD）的基本原理

三、现场可编程门阵列（FPGA）的基本原理

四、CPLD与FPGA的区别

EDA/PLD中的PAL器件的基本结构

11-13

PAL器件的构成原理以逻辑函数的最简与或式为主要依据，其基本结构如图1所示。在PAL器件的两个逻辑 阵列中，与阵列可编程，用来产生函数最简与或式中所必需的乘积项。因为它不是全译码结构，所以允许 器件有多个输人端。PAL器件的或阵列不可编程，它完成对指定乘积项的或运算，产生函数的输出。例如，图1所示的与阵列有4个输入端，通过编程允许产生10个乘积项。或阵列由4个四输人或门组成，每个或门允许输人4个乘积项，或阵列的每个输出端可以输出任意4个或少于4个乘积项的四变量组合逻辑函数。

图1 PAL器件的基本结构

　　欢迎转载，信息来源维库电子市场网（www.dzsc.com）  来源:ks99

EDA/PLD中的现场可编程逻辑器件FPGA的基本结构

11-13

1．查找表的结构奸原理

　　采用查找表（Look－Up-Table）结构的PLD芯片称为FPGA，查找表简称为LUT，LUT本质上就是一个RAM。 目前FPGA中多使用4输人的LUT，所以每一个LUT可以看成一个有4位地址线的16×1的RAM。当用户通过原理图或HDL语言描述一个逻辑电路后，FPCA开发软件会自动计算逻辑电 路的所有可能的结果，并把结果事先写人RAM，这样，每输人一个信号进行逻辑运算就等于输人一个地址 进行查表，找出地址对应的内容，然后输出即可。表1所示为一个4输人与门的例子。

　　表1 LUT实现4输入与门的例子

　　2．基于查找表的FPGA结构

　　下面以Xilin

浅析PLD总体结构及逻辑实现原理

01-19

一、基于乘积项（Product-Term）的PLD结构采用这种结构的PLD芯片有：Altera的MAX7000，MAX3000系列（EEPROM工艺），Xilinx的XC9500系列（Flash工艺）和LatTIce，Cypress的大部分产品（EEPROM工艺）我们先看一下这种PLD的总体结构（以MAX7000为例，其他型号的结构与此都非常相似）：图1 基于乘积项的PLD内部结构这种PLD可分为三块结构：宏单元（Marocell），可编程连线 （PIA）和I/O控制块。 宏单元是PLD的基本结构，由它来实现基本的逻辑功能。图1中兰色部分是多个宏单元的集合（因为宏单元较多，没有一一画出）。可编

EDA/PLD中的PLD/FPGA 结构与原理初步（一）

12-09

一.基于乘积项（Product-Term)的PLD结构 采用这种结构的PLD芯片有：Altera的MAX7000，MAX3000系列（EEPROM工艺）,Xilinx的XC9500系列（Flash工艺）和Lattice,Cypress的大部分产品（EEPROM工艺） 我们先看一下这种PLD的总体结构（以MAX7000为例，其他型号的结构与此都非常相似）： 图1 基于乘积项的PLD内部结构 这种PLD可分为三块结构：宏单元（Marocell)，可编程连线（PIA)和I/O控制块。 宏单元是PLD的基本结构，由它来实现基本的逻辑功能。图1中兰色部分是多个宏单元的集合（因为宏单元较多，没有一

FPGA工作原理

highhill520的专栏

11-03

3367

一.查找表（Look-Up-Table)的原理与结构采用这种结构的PLD芯片我们也可以称之为FPGA：如altera的ACEX,APEX系列,xilinx的Spartan,Virtex系列等。查找表（Look-Up-Table)简称为LUT，LUT本质上就是一个RAM。 目前FPGA中多使用4输入的LUT，所以每一个LUT可以看成一个有4位地址线的16x1的RAM。 当用户通过原理图或HD

1.1 PLD、FPGA概述

桃子味的梨

01-14

2698

1 、常见的简称：

FPGA ：现场可编程门阵列，Field－Programmable Gate Array

PLD ：可编程逻辑器件，programmable logic device

ASIC ：专用集成电路，Application Specific Integrated Circuit

LUT ：查找表，Look-Up-Table

CLB ：可配置逻辑块，Configurable ...

[EDA] 2.2 简单PLD结构原理-潘松版

m0_51955470的博客

12-22

2042

2.2 简单PLD结构原理

知识点：

2.1 PLD概述

名称概念：

PLD：Programmable Logic Device，可编程器件

PLD的分类：1、按集成度分，可分为简单PLD和复杂PLD；2、按器件结构分类，可分为 “乘积项结构器件”和“基于查找表结构的器件”；3、按编程工艺分，可分为熔丝(Fuse)型、反熔丝(Antifuse)型、EPROM型、EEPROM型、SRAM型、Flash型。（P28 图2-2）

2.2 简单PLD结构原理

名称概念：

逻辑元件符号、与或阵列的表示方法：P30。

[工业互联-8]：PLD编程快速概览、PLD五种编程语言与七款常见的PLC编程软件

文火冰糖（王文兵）的博客

11-10

2289

（1）通用服务器（2）通用个人计算机（3）嵌入式计算机（4）单片机（5）工业控制计算机（工业环境上位机）（6）PLC（工业环境下位机） =》PLC的本质和核心是一个经过严格EMC设计的单片机。

2020-11-12

m0_49554976的博客

11-12

1443

一、什么是PID

PID控制器是工业过程控制中广泛采用的一种控制算法，其特点是结构简单灵活、技术成熟、适应性强。

P、I、D分别为比例（Proportion）、积分（Integral）、微分（Differential）的简写；将偏差的比例、积分和微分通过线性组合构成控制量，用该控制量对受控对象进行控制，称为PID算法。总之，PID就是对输入偏差进行比例积分微分运算，运算的叠加结果去控制执行机构。在工程实践中，一般P是必须的，所以衍生出来很多的PID控制器，如PI、PD、P...

《PLD原理及应用》

05-14

介绍PLD 的发展，CPLD/FPGA/ASIC诞生与发展概述

EDA可编程逻辑器件基础（PLD分类介绍）

qq_51264805的博客

09-09

4793

专用集成电路（ASIC）：面向专门用途而区别于标准逻辑电路、通用存储器及通用微处理器电路的IC，它是根据某一用户的特定要求，能以低制作成本、短交货周期供货的半定制、定制电路以及PLD和FPGA电路。

可编程逻辑器件（PLD）：是作为专用集成电路ASIC领域中的一种半定制电路。它是一种已完成了全部工艺制造、可直接从市场上购得的产品，用户只要对它编程就可实现所需要的电路功能。

分类

可编程逻辑器件按照集成度可分为，（1）低密度可编程逻辑器件（...

乘积项结构PLD的逻辑实现原理

wangn1633的博客

04-18

3536

乘积项结构PLD的逻辑实现原理

一.基于乘积项（Product-Term)的PLD结构

采用这种结构的PLD芯片有：Altera的MAX7000，MAX3000系列（EEPROM工艺）,Xilinx的XC9500系列（Flash工艺）和Lattice,Cypress的大部分产品（EEPROM工艺）

我们先看一下这种PLD的总体结构（以MAX7000为例，其他型号的结构与此都非常相似）：

图1 基...

【数字逻辑】学习笔记 第六章 可编程逻辑器件

memcpy0的博客

05-14

7716

第六章

可编程逻辑器件

概述

简单PLD的原理与结构

CPLD与FPGA

概述

可编程逻辑器件（ （PLD －Programmable Logic Device ）：

器件的功能 不是固定不变 的，而是可根据用户的需要

进行 改变 ，即由 编程 的方法来确定器件的逻辑功能。

什么是可编程逻辑器件？

逻辑器件 ：用来实现某种 特定 逻辑功能的电子器件，

最简单的逻辑器件是与、或、非门，在此基础上可实...

PLD/FPGA结构与原理，其实很简单

FPGAerClub的博客

04-09

3005

更多精彩内容，请微信搜索“FPGAer俱乐部”关注我们。一.基于乘积项（Product-Term)的PLD结构 采用这种结构的PLD芯片有：Altera的MAX7000，MAX3000系列（EEPROM工艺）,Xilinx的XC9500系列（Flash工艺）和Lattice,Cypress的大部分产品（EEPROM工艺）我们先看一下这种PLD的总体结构（以MAX7000为例，其他型号的结构与此都非...

PID控制原理详解（一）

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PID的理解        关于理解PID控制算法最典型的一个例子就是一个漏水的水缸的问题。网上有很多讲解PID的帖子会讲到这个例子。这里我也把我自己对于PID的理解用这个例子阐述一遍。        有个漏水的水缸，而且漏水的速度还不是恒定的。然后我们还有个水桶，我们可以控制往水缸里面加水或者从水缸里面舀水出来。另外我们可以检测水平面。现在我们的目的就是要控制水平面稳定在我们想要的任何一个平面上...

一文看懂PID的基本原理（一）：原理篇

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写在前面：PID控制是一种经典控制理论，电子方向只要接触系统，不免就要引入控制理论，鉴于最近要研究锁相环，后续还有一些电路开发需求，这里就讲讲控制理论的一些东西。

pld按器件结构分为哪几类

最新发布

06-01

PLD按器件结构可以分为以下几类：

1. SPLD（可编程逻辑器件）：是一种功能强大的数字电路设备，包括PAL、GAL、CPLD等。它们都是根据用户的需求进行编程的，可以实现不同的逻辑功能。

2. FPGA（现场可编程门阵列）：FPGA是一种基于可编程逻辑单元的数字电路设备。它们可以根据用户的需求进行编程，实现不同的逻辑功能。FPGA的主要特点是可重构性，可以在设计完成后进行编程，实现快速的原型开发和设计迭代。

3. EPLD（可编程逻辑器件）：是一种高度集成的数字电路设备，包括EPLD、EEPLD等。它们具有高速、高密度、低功耗等特点，可以实现复杂的逻辑功能。

4. PAL（可编程阵列逻辑器件）：是一种早期的可编程逻辑器件，由AND阵列和OR阵列组成。它们可以通过编程实现不同的逻辑功能。PAL的主要优点是价格低廉，适合一些低成本的应用场景。

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