淺談PLC與PLD什么區別

圖1   編程數據存儲單元陣列結構

現在一般把所有超過某一集成度（如1000門以上）的PLD器件都稱為CPLD。CPLD由可編程邏輯的功能塊圍繞一個可編程互連矩陣構成。由固定長度的金屬線實現邏輯單元之間的互連，并增加了I/O控制模塊的數量和功能。可以把CPLD的基本結構看成由可編程邏輯陣列（LAB）、可編程I/O控制模塊和可編程內部連線（PIA）等三部分組成。

MAX7123的結構

1）．可編程邏輯陣列（LAB） 可編程邏輯陣列又若干個可編程邏輯宏單元（Logic Macro Cell，LMC）組成， LMC內部主要包括與陣列、或陣列、可編程觸發器和多路選擇器等電路，能獨立地配置為時序或組合工作方式。

與或陣列結構圖

CPLD中與、或門的表示方法

（1）乘積項共享結構 在CPLD的宏單元中，如果輸出表達式的與項較多，對應的或門輸入端不夠用時，可以借助可編程開關將同一單元（或其他單元）中的其他或門與之聯合起來使用，或者在每個宏單元中提供未使用的乘積項給其他宏單元使用。

EPM7128E乘積項擴展和并聯擴展項的結構圖

（2）多觸發器結構早期可編程器件的每個輸出宏單元（OLMC）只有一個觸發器，而CPLD的宏單元內通常含兩個或兩個以上的觸發器，其中只有一個觸發器與輸出端相連，其余觸發器的輸出不與輸出端相連，但可以通過相應的緩沖電路反饋到與陣列，從而與其他觸發器一起構成較復雜的時序電路。這些不與輸出端相連的內部觸發器就稱為“隱埋”觸發器。這種結構可以不增加引腳數目，而增加其內部資源。

（3）異步時鐘 早期可編程器件只能實現同步時序電路，在CPLD器件中各觸發器的時鐘可以異步工作，有些器件中觸發器的時鐘還可以通過數據選擇器或時鐘網絡進行選擇。此外，OLMC內觸發器的異步清零和異步置位也可以用乘積項進行控制，因而使用更加靈活

2）．可編程I/O單元（IOC）

CPLD的I/O單元（Input/Output Cell，IOC），是內部信號到I/O引腳的接口部分。根據器件和功能的不同，各種器件的結構也不相同。由于陣列型器件通常只有少數幾個專用輸入端，大部分端口均為I/O端，而且系統的輸入信號通常需要鎖存。因此I/O常作為一個獨立單元來處理.

3）．可編程內部連線（PIA）

可編程內部連線的作用是在各邏輯宏單元之間以及邏輯宏單元和I/O單元之間提供互連網絡。各邏輯宏單元通過可編程連線陣列接收來自輸入端的信號，并將宏單元的信號送目的地。這種互連機制有很大的靈活性，它允許在不影響引腳分配的情況下改變內部的設計。

總結：二者最大的區別就是控制邏輯，PLC為固定邏輯器件（通過改變軟件實現功能），而PLD為可變邏輯器件（通過改變內部電路結構實現功能）。另外，PLC一般用于弱點驅動強電的場合（自動化專業的朋友們一定很了解），例如大型機床的控制、機械手的控制。而PLD主要用于仿真電路等集成電路前期設計工作，與弱點類控制。