抄抄
自20世纪60年代至今数字集成电路历经了SSI、MSI、LSI和VLSI几个发展阶段。IC芯片的集成度越来越高，我们用到的芯片也随之发展，先是标准逻辑器件，由于其逻辑功能固定，电路设计的灵活性不够。可编程只读存储器 PROM是 20世纪70年代初期出现的第一代PLD，它由全译码的与阵列和可编程的或阵列组成，可以用来实现以最小项形式表示的各种组合逻辑。PROM采用熔丝工艺编程，只能写一次，不可以擦除或重写。随着技术的发展和应用要求，又出现了EPROM和 EEPROM。由于阵列规模大，因此它们的主要用途还是作存储器。
可编程逻辑阵列PLA是20世纪 70年代中期推出的可编程逻辑器件，它由可编程的与阵列和可编程的或阵列组成的一次性编程器件。虽然其阵列规模大为减小，提高了芯片的利用率，但由于编程复杂，支持PLA的开发软件有一定难度，因而也没有得到广泛应用。可编程阵列逻辑PAL是在20世纪70年代末期由AMD公司推出的可编程逻辑器件，它具有多种的输出结构形式，为数字逻辑设计带来了一定的灵活性,因而成为第一个得到普遍应用的可编程逻辑器件。通用可编程阵列逻辑GAL是LATTICE公司20世纪80年代初发明的电可擦写、可重复编程、可设置加密位的PLD器件。GAL器件和PAL器件相比，增加了一个可编程的输出逻辑宏单元OLMC(OUTPUT LOGIC MICRO Cell)，通过对OLMC配置可以得到多种形式的输出和反馈。比较有代表性的GAL芯片是GAL16V8、GAL20V8和 GAL22V10，这几种GAL几乎能够仿真所有类型的PAL器件。在实际应用中，由于GAL器件对PAL具有100％的兼容性，所以GAL几乎完全代替了PAL，在20世纪80年代得到广泛应用。PAL和GAL结构简单，易于编程，但规模小，难以实现复杂的逻辑功能。
可擦除的可编程逻辑器件EPLD是 ALTERA公司20世纪80年代中期推出的一种大规模可编程逻辑器件。EPLD的基本结构与GAL并无本质区别，但其集成密度比GAL高得多，使其在一块芯片内能够实现更多的逻辑功能。比较有代表性的EPLD是ATMEL公司的ATV750、ATV2500和ATV5000。
复杂可编程逻辑器件CPLD是20世纪90年代初期出现的EPLD改进器件。同EPLD相比，CPLD增加了内部连线，改进了内部结构体系，因而比EPLD性能更好，设计更加灵活，其发展也非常迅速。国内常用的典型CPLD器件有LATTICE公司的ISPLSI系列器件、XILINX公司的 9000系列器件、ALTERA公司的 MAX7000系列器件。
现场可编程门阵列FPGA是1985年由美国XILINX公司首家推出的一种新型的可编程逻辑器件。FPGA在结构上由逻辑功能块排列为阵列，并由可编程的内部连线连接这些功能块来实现一定的逻辑功能。FPGA的功能由逻辑结构的配置数据决定，工作时，这些配置数据存放在片内的SRAM或者熔丝图上。使用SRAM的FPGA器件，在工作前需要从芯片外部加载配置数据，这些配置数据可以存放在片外的EPROM或其他存储体上，人们可以控制加载过程，在现场修改器件的逻辑功能。FPGA的发展十分迅速，目前已达到200万门／片的集成度、 3ns内部门延时的水平。除XILINX公司外，ALTERA和Actel等公司也提供高性能的FPGA芯片。
不断发展的数字信号处理（DSP）技术已经开始应用到3G移动通信、网络多媒体技术、雷达卫星系统、联合战术无线电系统、模式识别和智能基站等领域，传统的DSP处理器已开始显得力不从心。由于其硬件结构的固定性，使其总线宽度不可改变，这已成为DSP处理器一个难以突破的瓶颈。现代大容量、高速度的CPLD/FPGA的出现，使得面向用户性的DSP系统（Customized DSP or Reconfigurable DSP）得以真正的实现。它可以很好的解决诸于并行性、速度、开发成本和设计周期等问题。在这些CPLD/FPGA中往往内嵌可配置的的高速RAM、PLL、LVDS、LVTTL以及硬件MAC等DSP模块（硬核）。易于进行系统的测试、修改、升级和重构。利用CPLD/FPGA进行DSP系统的设计，已经有很成熟的开发平台和第三方软件支持。DSP Builder 就是ALTERA公司推出的一个面向DSP开发的系统级工具。它作为MATLAB的一个Simulink Toolbox出现的。其应用流图如图1。高密度的CPLD/FPGA在原来的逻辑宏单元的基础上嵌入了大量面向DSP的专用硬核和大量可配置于FPGA结构中的参数化DSP IP软核构成了SOPC系统。例如，ALTERA公司的Stratix系列器件就含有丰富的DSP功能模块，有多达224个乘法器，能够提供70GMACs/每DSP模块的吞吐量，而当今主流的DSP只能达到4.8GMACs。尤其是在FPGA内嵌微处理器以后使其灵活性得到进一步的提高，设计者既可以在嵌入式处理器中完成系统软件模块的开发和利用，也能利用FPGA的逻辑宏单元完成硬件功能模块的开发。ALTERA公司FPGA还提供嵌入式处理器软核和硬核的选择。同时也内嵌了大量十分灵活的、针对特定算法的加速器模块，系统具有灵活的可配置性。其软IP核能够适应通信领域中的各种新标准的要求，诸如Wireless802.11a,Wireless Broadband Working GROUP 802.16 HiperLAN12等等。相比之下，传统的DSP处理器很难实现如此灵活的适配性，已经在开始逐渐失去其市场份额。
由于可编程技术的发展，CPLD/FPGA目前已经能与专用集成电路ASIC和专用标准产品ASSP争夺市场，并逐渐呈现出取代ASIC和ASSP的趋势。CPLD/FPGA产品在逻辑密度、性能和功能上有了极大的提高，同时器件成本也大幅下降。另外，CPLD/FPGA进步的同时，ASIC市场也发生了重大的变化。传统ASIC供应商逐渐改变过去的通用ASIC战略，转而专注于开发满足特定应用的产品。系统设计商、IP开发商和代理制造商也逐渐开始关注设计者的要求。许多产品工程师发现，ASIC只有在产量或销售达到一定规模，才能平衡前期的投资。由于CPLD/FPGA提供更合理的成本和更高的性能,因而成功地取代了分立TTL芯片的市场地位。CPLD/FPGA在将存储器,PAL和UART集成于于单一芯片方面也取得了相当的成绩；除此之外,最近FPGA还被大量用作电路板连接不同器件的“连接逻辑”器件。由于CPLD/FPGA的高集成度，可配置性和可重构性使得它在面向用户性的DSP系统中显现出了无与伦比的优势，将成为今后发展应用的主流器件之一。
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