淺談PLC與PLD什么區別

PLC與PLD什么區別

PLC與PLD對于大多數控制行業(yè)的朋友們與單片機愛(ài)好者，都不是陌生的名詞�？墒悄�了解它們的“一字之差”嗎？如果您對此感興趣，就請看看小編今天介紹的內容。

1.可編程控制器（PLC）是計算機家族中的一員，是為工業(yè)控制應用而設計制造的。早期的可編程控制器稱(chēng)作可編程邏輯控制器，簡(jiǎn)稱(chēng)PLC，它主要用來(lái)代替繼電器實(shí)現邏輯控制。隨著(zhù)技術(shù)的發(fā)展，這種裝置的功能已經(jīng)大大超過(guò)了邏輯控制的范圍，因此，今天這種裝置稱(chēng)作可編程控制器，簡(jiǎn)稱(chēng)PC。但是為了避免與個(gè)人計算機的簡(jiǎn)稱(chēng)混淆，所以將可編程控制器簡(jiǎn)稱(chēng)PLC（Programmable Logic Controller）。

某型號PLC的內部電路

PLC的主要特點(diǎn)

高可靠性、豐富的I/O接口模塊、采用模塊化結構、編程簡(jiǎn)單易學(xué)、安裝簡(jiǎn)單，維修方便

PLC的功能

邏輯控制、定時(shí)控制、計數控制、步進(jìn)(順序)控制

PID控制

數據控制：PLC具有數據處理能力。

通信和聯(lián)網(wǎng)

其它：PLC還有許多特殊功能模塊，適用于各種特殊控制的要求，如：定位控制模塊，CRT模塊。

某型號PLC控制柜

2.PLD是可編程邏輯器件（ProgramableLogicDevice）的簡(jiǎn)稱(chēng)，FPGA是現場(chǎng)可編程門(mén)陣列（FieldProgramableGateArray）的簡(jiǎn)稱(chēng)，兩者的功能基本相同，只是實(shí)現原理略有不同，所以我們有時(shí)可以忽略這兩者的區別，統稱(chēng)為可編程邏輯器件或PLD/FPGA。

PLD是電子設計領(lǐng)域中最具活力和發(fā)展前途的一項技術(shù)，它的影響絲毫不亞于70年代單片機的發(fā)明和使用。PLD能做什么呢？可以毫不夸張的講，PLD能完成任何數字器件的功能，上至高性能CPU,下至簡(jiǎn)單的74電路，都可以用PLD來(lái)實(shí)現。

PLD如同一張白紙或是一堆積木，工程師可以通過(guò)傳統的原理圖輸入法，或是硬件描述語(yǔ)言自由的設計一個(gè)數字系統。通過(guò)軟件仿真，我們可以事先驗證設計的正確性。在PCB完成以后，還可以利用PLD的在線(xiàn)修改能力，隨時(shí)修改設計而不必改動(dòng)硬件電路。使用PLD來(lái)開(kāi)發(fā)數字電路，可以大大縮短設計時(shí)間，減少PCB面積，提高系統的可靠性。

某型號的PLD內部電路

典型的PLD由一個(gè)“與”門(mén)和一個(gè)“或”門(mén)陣列組成，而任意一個(gè)組合邏輯都可以用“與一或”表達式來(lái)描述，所以，PLD能以乘積和的形式完成大量的組合邏輯功能.這一階段的產(chǎn)品主要有PAL(可編程陣列邏輯)和GAL(通用陣列邏輯)。

對于可編程邏輯器件，設計人員可利用價(jià)格低廉的軟件工具快速開(kāi)發(fā)、仿真和測試其設計。然后，可快速將設計編程到器件中，并立即在實(shí)際運行的電路中對設計進(jìn)行測試。原型中使用的PLD器件與正式生產(chǎn)最終設備（如網(wǎng)絡(luò )路由器、DSL調制解調器、DVD播放器、或汽車(chē)導航系統）時(shí)所使用的PLD完全相同。這樣就沒(méi)有了NRE成本，最終的設計也比采用定制固定邏輯器件時(shí)完成得更快。

采用PLD的另一個(gè)關(guān)鍵優(yōu)點(diǎn)是在設計階段中客戶(hù)可根據需要修改電路，直到對設計工作感到滿(mǎn)意為止。這是因為PLD基于可重寫(xiě)的存儲器技術(shù)--要改變設計，只需要簡(jiǎn)單地對器件進(jìn)行重新編程。一旦設計完成，客戶(hù)可立即投入生產(chǎn)，只需要利用最終軟件設計文件簡(jiǎn)單地編程所需要數量的PLD就可以了。

某型號PLD外觀(guān)

PLC與PLD什么區別=下面以FPGA為例進(jìn)行介紹PLD的編程原理。

編程數據存儲單元以陣列形式分布在FPGA中，編程數據存儲單元陣列結構如圖1所示。存儲單元為5管SRAM結構, 只有一根位線(xiàn)。其中T管為本單元控制門(mén)，由字線(xiàn)控制。數據以串行方式移入移位寄存器，而地址移位寄存器順序選中存儲單元的一根字線(xiàn)，當某列字線(xiàn)為高電平時(shí), 該列存儲單元的T管導通，從而與位線(xiàn)接通，在寫(xiě)信號控制下將數據移位寄存器中一個(gè)字的數據通過(guò)各列位線(xiàn)寫(xiě)入該列存儲單元。

編程數據按照一定的數據結構形式組成數據流裝入FPGA中，編程數據流由開(kāi)發(fā)軟件自動(dòng)生成。開(kāi)發(fā)軟件將設計轉化成網(wǎng)表文件，它自動(dòng)對邏輯電路分區、布局和布線(xiàn)和校驗FPGA的設計，然后按PROM格式產(chǎn)生編程數據流并形成編程數據文件，最后還可將編程數據文件存入PROM中。

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