第10章可编程逻辑器件ppt课件

1、第十章 可编程逻辑器件.1 概述.2 可编程阵列逻辑(PAL).3 通用阵列逻辑(GAL).4 CPLD 复杂可编程器件.1 概述每个器件的逻辑规模小，功耗相对比 较大，用其构成的系统布线复杂，占 用PCB ( Printed Circuit Board) 板面积大。按逻辑功能数字电路可分为:1. 通用型: TTL74系列、CMOS4000系列等.2。公用型：为专门限定的产品或运用设计 的产品ASIC-Application Specific integrated Circuit公用型比通用型用量少，因此设计本钱与制造本钱都高，.ASIC全定制半定制PLD用户不可改硬件的软化设计HCPLD3。

2、CPLD-complex4。FPGA-Field Gate2. GAL-Generic1.PAL-Array logicEPLD.硬件的软化设计一个器件的逻辑功能可以经过编程来配置.ISP-In System programmer技术这种技术指的是:只需把器件插入系统内部的电路板上,就能对其进展编程或再编程,从而使电子系统具有极强的灵敏性和适用性.这类器件是用E2PROM 或FLASH MEMORY存储编程信息的.ICR -In Circuit Reconfigurability这类器件利用SRAM存储信息,不需求在编程器上编程,可直接在PCB上对器件编程.通常编程信息存于外附加的EPROM,

3、E2PROM或软硬盘上,在系统任务之前,先将存于器件外的编程信息输入到器件内的SRAM里,然后器件才开场任务.可编程器件的构成：逻辑单元阵列门 反相器、触发器、宏单元可编程部分互联资源联线资源I/O单元此阵列可编程为所需得逻辑功能组合此为可编程的开关阵列.PLD中逻辑器件的符号:1.互补缓冲器AAA2.固定衔接3.编程衔接4.被擦除.5.与逻辑&Z=ACEABCDEZ=A+C+EABCDE6.或逻辑.2 可编程阵列逻辑PAL可编程与阵列、固定的或阵列和输出反响单元构成。沿用了prom中的熔丝式双极型工艺。它又分为：1。根本与或阵列型PAL.2。可编程输入/输出型2输入输出端的数目可根据实践需求

4、来配 置即提供双相输入/输出功能.适于用来设计编码、译码器、数据选择器。也可用来做串行数据移位。它具有三态输出缓冲器和反响缓冲器。因此1可构成简单的触发器PAL.3。带反响的存放型构造在可编程输入/输出型的根底上加了一个D触发器以及共用时钟和共用输出使能端因此，它具有记忆功能可构成计数器、移位存放器等同步是序逻辑PAL.4。带异或的存放器型构造8个乘积项分两组相或，然后作异或运算在带反响的存放型构造根底上，将其内部可使一些时序电路设计得到简化PAL.5。算术选通反响型构造在带异或的存放器型构造根底上，将输入信号B与反响信号A经算术选通后，再加到与阵列的输入端。用于实现加、减、大于、小于等算术运

5、算PAL.&AB1A+BAABAB0AB算术选通.6.异步可编程存放器输出型构造器件内部的D触发器的CP端、S端与R端均由公用乘积项单独编程控制。而D端的电平由极性控制输入决议。适宜于设计复杂异步时序逻辑电路PAL.极性控制用异或门来实现 1 111011110输出高电平有效输出低电平有效异或门或门. 通用阵列逻辑GALGALPAL型GALISP型GALFPLA型GALFPALField Programmable Logic Array.PAL型GALPAL +OLMC+ILMC+BLMC = GALOutput logic Macro cell输出逻辑宏Bury logic Macro Ce

6、ll隐埋逻辑宏此逻辑单元不与I/O引出端相联.宏单元输出构造在器件的输出与反响通路中添加了多路选择器，大大加强了输出和反响的灵敏性GAL. CPLD 复杂可编程器件CPLD由GAL开展而来,其主体仍是与阵列和逻辑宏构造分区阵列构造从内部构造来看,可分两大类:.总结：从电路原理图可得知:PAL-输出构造固定,只能一次编程GAL - 添加了输出宏,使编程更灵敏与阵列可编程或阵列固定与阵列可编程 没有独立的或阵列.或门放在OLMC中了.CPLD-添加了与或规模,输出宏数目,再新增了隐埋逻辑宏,开关矩阵.编程数据存在: EEprom 中如今的电子设备，单纯用模拟电路实现的少，普通都是：.微弱信号放大高

7、速数据采集大功率输出采用模拟电路信号处置控制采用数字电路CPU, MEMORY,PLD.以致如今许多电子系统仅由三种规范器件构成: 1. CPU 微处置器 2. MEMORY 存储器 3.CPLD 、FPGA 可编程器件.HDL作功能描画逻辑综合Logic Synthsis规划布线器件实现门级仿真功能验证TOP-DOWN.TOP- DOWN设计方法的优点:1.从功能描画开场,到物理实现,这个过程符合 人的设计思想。2。功能设计可完全独立于物理实现。HDL 可不含任何 器件的物理信息，到最后才 选器件。3。设计可再利用，设计结果完全可以以一种知识产权的方式用于不同的产品设计中。.采用TOPDOWN的设计其结果的优劣取决于三个要素：1。描画手段 ：VHDL、Veril