可编程逻辑器件课件_第1页
可编程逻辑器件课件_第2页
可编程逻辑器件课件_第3页
可编程逻辑器件课件_第4页
可编程逻辑器件课件_第5页
已阅读5页,还剩99页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

数字电子技术基础制作人:吴亚联湘潭大学信息工程学院数字电子技术基础制作人:吴亚联第八章可编程逻辑器件8.1概述*8.2现场可编程逻辑阵列(FPLA)8.3可编程阵列逻辑(PAL)8.4通用阵列逻辑(GAL)8.5可擦除的可编成逻辑器件(EPLD)8.6复杂的可编程逻辑器件(CPLD)8.7现场可编程门阵列(FPGA)8.8在系统可编程通用数字开关(ispGDS)8.9PLD的编程第八章可编程逻辑器件8.1概述PLD的学习重点:PLD的基本特征、分类,各种PLD在电路结构和性能上的特点,以及它们都适用在哪些场合。PLD的学习重点:PLD的基本特征、分类,各8.1概述通用集成电路专用集成电路:ASIC可编程逻辑器件PLD(ProgrammableLogicDevice)是80年代发展起来的新型器件,逻辑功能由用户通过对器件编程来设定。

1.提高了集成度

2.加快了电子系统的设计速度3.高性能

4.高可靠性5.成本低

特点8.1概述通用集成电路1.提高了集成度2.加快了电PLD分类低密度PLD高密度PLDPLA(FieldProgrammableLogicArray)PAL(ProgrammableArrayLogic)GAL(GenericArrayLogic)EPLD(ErasableProgrammableLogicDevice)FPGA(FieldProgrammableGateArray)CPLD(ComplicatedProgrammableLogicDevice)PLD分类低密度PLD高密度PLDPLA(FieldPro1.基本结构框图数据输入输入功能与阵列或阵列输出功能数据输出{}....PLD的基本结构1.基本结构框图数据输入输入功能与阵列或阵列输出功能数据输出PLD的基本结构PLD的基本结构PLD的电路表示法:

1.连接方式:可编程连接固定连接断开连接2.基本门电路的PLD表示法PLD的电路表示法:1.连接方式:可编程连接固定连接断开连图8.1.1PLD电路中门电路的惯用画法

(a)与门(b)输出恒等于0的与门(c)或门

(d)互补输出的缓冲器(e)三态输出的缓冲器图8.1.1PLD电路中门电路的惯用画法

(a)与门3.基本的PLD结构图或阵列固定与阵列可编程ZYAB3.基本的PLD结构图或阵列固定与阵列可编程ZYABY=AB+ABZ=AB+ABZYABY=AB+ABZ=AB+ABZYAB与阵列可编程或阵列固定,输出结构固定

结构小,编程方便,一般采用熔断丝双极性工艺,只能一次编程。不通用,增加了系统的芯片数量特点8.3可编程阵列逻辑PAL(ProgrammableArrayLogic)8.3.1PAL的基本电路结构与阵列可编程或阵列固定,输出结构固定结构小,编程方便,一图8.3.1PAL器件的基本电路结构图8.3.1PAL器件的基本电路结构图8.3.2编程后的PAL电路图8.3.2编程后的PAL电路8.3.2PAL的几种输出电路结构和反馈形式一、专用输出结构1.所有设置的输出端只能用作输出使用。2.有输出高电平有效、输出低电平有效以及互补输出。3.只能用来产生组合逻辑函数特点图8.3.3具有互补输出的专用输出结构8.3.2PAL的几种输出电路结构和反馈形式一、专用输出结二、可编程输入/输出结构可编程控制的三态缓冲器输出,可反馈到输入端。如PAL20L10等。特点图8.3.4PAL的可编程输入/输出结构二、可编程输入/输出结构可编程控制的三态缓冲器输出,可反馈到

三、寄存器输出结构图8.3.6PAL的寄存器输出结构特点可以存储与-或逻辑阵列输出的状态,能很方便地组成各种时序逻辑电路。如PAL16R4、PAL16R6等。三、寄存器输出结构图8.3.6PAL的寄存器输出

四、异或输出结构图8.3.7PAL的异或输出结构特点便于对与-或逻辑阵列输出的函数求反,还可以实现对寄存器状态进行保持的操作。如PAL20X4等。四、异或输出结构图8.3.7PAL的异或输出结构特五、运算选通反馈结构图8.3.8PAL的运算选通反馈结构

通过对与逻辑阵列的编程,能产生A和B的16种算术运算和逻辑运算的结果:如图8.3.9所示。

五、运算选通反馈结构图8.3.8PAL的运算选通反馈图8.3.9产生16种算术、逻辑运算的编程情况图8.3.9产生16种算术、逻辑运算的编程情况PAL的命名PAL

16

L

8

-2

C

J

PO123器件名称输入端数输出方式:H(高有效)L(低有效)C(互补)X(异或寄存)R(寄存)P(可编程)S(公用积项)输出端数编号封装:N(塑封双列直插)J(陶瓷双列直插)温度:C(民用)M(军用)速度/功耗:A(高速)-2(半功耗)-4(1/4功耗)每种输出结构有一类器件与之相对应。PAL的命名PAL16L8-2CJPAL的应用举例例8.3.1用PAL器件设计一个数值判别电路。要求判断4位二进制数DCBA的大小属于0~5、6~10、11~15三个区间的哪一个之内。纯组合逻辑电路的设计:选用PAL14H4实现:PAL的应用举例例8.3.1用PAL器件设计一个数值判别可编程逻辑器件课件(GenericArrayLogic)8.4通用阵列逻辑GAL特点与阵列可编程或阵列固定输出端有可编程的输出逻辑宏单元(OLMC)采用电可擦除的CMOS(E2CMOS)制作,编程容易,结构简单,应用广泛。8.4.1GAL的电路结构(GenericArrayLogic)8.4通用阵列逻一、GAL的命名GAL16V8

-15

L

P

I

器件名称:GAL16V8/A/BGAL20V8/A/BGAL18V10GAL22V10GAL26CV12GAL20RA10GAL39V8ispGAL16V8P(塑封双列直插)D(陶瓷双列直插)R(塑封无引线托架)J(陶瓷无引线托架)封装:空白(0~75`C)I(-40~85`C)M(-55~125`C)温度:L(低功耗)Q(1/4功耗)功耗:-15(15ns)-25(25ns)速度:一、GAL的命名GAL16V8-15L二、GAL器件举例-GAL16V8输出逻辑宏单元系统时钟输入三态控制可编程与阵列固定或阵列输入口见图8.4.1输入/输出口二、GAL器件举例-GAL16V8输出逻辑系统时三态可编程固(1)与阵列部分:它由8根输入及8根输出反馈各引出两根互补端构成32列,即与项的变量个数为16;8个输出端,每个输出对应于一个8输入或门(相当于每个输出包含8个与项)构成64行,即GAL16V8的与阵列为一个32×64的阵列,共2048个可编程单元(或结点);(2)输出宏单元:GAL16V8共有8个输出宏单元,分别对应于12~19脚。每个宏单元的电路可以通过编程实现所有PAL输出结构实现的功能;(3)系统时钟:GAL16V8的1脚为系统时钟输入端,与每个输出宏单元中D触发器时钟输入端相连,可见GAL器件只能实现同步时序电路,而无法实现异步的时序电路;(1)与阵列部分:它由8根输入及8根输出反馈各引出两根互补端图8.4.2由3个编程单元构成的与门P与A、B的关系:有0则0,全1则1。图中假定T2、T4的浮置栅上没有负电荷,而T6的浮置栅上存储了足够的负电荷,则T2、T4导通而T6截止。因此,A、B和P是连接的,C和P是没连接的。图8.4.2由3个编程单元构成的与门P与A、B的关系图8.4.3GAL16V8编程单元的地址分配行地址映射图存编程数据,编程逐行进行。这一位被编程后,将不能对与阵列作进一步的编程或读出验证图8.4.3GAL16V8编程单元的地址分配行地址映8.4.2输出逻辑宏单元(OLMC)图8.4.4OLMC的结构框图8.4.2输出逻辑宏单元(OLMC)图8.4.4图8.4.5GAL16V8结构控制字的组成图8.4.5GAL16V8结构控制字的组成SYNAC0AC1(n)XOR(n)工作模式输出极性101/专用输入/10001专用组合输出低电平有效高电平有效11101反馈组合输出低电平有效高电平有效01101时序逻辑电路中的组合输出低电平有效高电平有效01001寄存器输出低电平有效高电平有效表8.4.3OLMC的5种工作模式SYNAC0AC1(n)XOR(n)工作模式输出极性101图8.4.5OLMC5种工作模式下的简化电路(a)专用输入模式(b)专用组合输出模式(c)反馈组合输出模式(d)时序电路中的组合输出模式(e)寄存器输出模式图8.4.5OLMC5种工作模式下的简化电路

8.4.3GAL的输入特性和输出特性

在GAL器件的每个输入端都设置有图8.4.7所示的输入缓冲器电路。1、将输入端的A变换为一对内部标准电平的互补信号送往内部电路。2、能有效地抑制加到输入端上的白噪声型噪声电压。图8.4.7GAL的输入缓冲器电路8.4.3GAL的输入特性和输出特性图8.4.8是GAL的输出缓冲器电路图。有两个突出特点:1、不会产生CMOS电路的锁定效应;2、具有“软开关特性”—当数据输入端由0变为1的过程中T1首先导通,而T2导通在后,从而削弱了动态脉冲电流的峰值。图8.4.8是GAL的输出缓冲器电路图8.4.8是GAL的输出缓冲器电路图。有两个突出特点:图88.5可擦除的可编程逻辑器件(EPLD)与阵列可编程;或阵列固定;输出端采用可编程的输出逻辑宏单元(OLMC);增加了对OLMC中触发器预置数和异步置零功能;采用CMOS工艺,具有低功耗、高噪声容限的优点;采用UVEPROM工艺,以叠栅注入MOS管为编程单元,可靠性高、可以改写,集成度高、造价便宜。8.5.1EPLD的基本结构和特点8.5可擦除的可编程逻辑器件(EPLD)与阵列可编程;或*8.5.2EPLD的与-或逻辑阵列

*8.5.3EPLD的输出逻辑宏单元EPLD的输出电路结构和GAL相似,也采用了OLMC。但由于增加了对OLMC中触发器的预置和清零功能,使其具有更大的使用灵活性。1、在大多数的EPLD中与-或逻辑阵列每一组乘积项的数目不完全相等;2、在有的EPLD中,将每一组乘积项分作两部分,产生两个与-或逻辑函数,如图8.5.2。3、有的采用乘积项共享的可编程结构,如图8.5.3所示。*8.5.2EPLD的与-或逻辑阵列*8.5.3E8.6复杂的可编程逻辑器件(CPLD)8.6.1CPLD的总体结构采用E2CMOS工艺制作;保持了EPLD传输时间可预测的优点;在系统可编程。电路结构:由若干个可编程的逻辑模块、输入/输出模块、可编程内部连线阵列组成。

为了提高集成度,同时又保持EPLD传输时间可预测的优点,将若干个类似于PAL的功能模块和实现互连的开关矩阵集成于同一芯片上,就形成了所谓的CPLD。8.6复杂的可编程逻辑器件(CPLD)8.6.1CP图8.6.1ispLSI1032的电路结构框图32个通用逻辑模块;64个输入/输出单元;可编程内部连线区图8.6.1ispLSI1032的电路结构框图32个图8.6.2ispLSI1032的逻辑功能划分框图图8.6.2ispLSI1032的逻辑功能划分框图*8.6.2CPLD的通用逻辑模块(GLB)*8.6.3CPLD的输入/输出单元(IOC)*8.6.2CPLD的通用逻辑模块(GLB)*8.6.8.7现场可编程门阵列(FPGA)FPGA是80年代中期发展起来的另一种类型的可编程器件。它是基于SRAM的可编程器件。FPGA由输入/输出模块IOB、可编程逻辑模块CLB、互连资源IR和一个用于存放编程数据的静态存储器组成。8.7.1FPGA的基本结构8.7现场可编程门阵列(FPGA)F图8.7.1FPGA的基本结构框图图8.7.1FPGA的基本结构框图FPGA是目前规模最大、密度最高的可编程器件,具有更大的灵活性,是目前设计复杂数字系统的首选器件之一。FPGA的优点:1、信号传输延迟时间不确定。2、编程数据存储器是一个静态RAM结构,掉电后数据会丢失。3、编程数据一般存放在EPROM中,使用时要读出并送到FPGA的SRAM中,不便于保密。FPGA的缺点:FPGA是目前规模最大、密度最高的可编程器件*8.7.2FPGA的IOB和CLB一、IOBXC2064是Xilinx公司FPGA器件中结构比较简单的一种,它一共有56个可编程的I/O端。图8.7.3XC2064的IOB电路图中MUX1和MUX2的地址代码都存放在FPGA内部的编程数据存储器中。1.MUX1输出低电平时,IOB工作在输出状态;2.MUX1输出高电平时,IOB工作在输入状态(异步或同步输入)。*8.7.2FPGA的IOB和CLB一、IOB二、CLB

在XC2064中有64个CLB,排列成8×8的矩阵。每个CLB的电路中包含组合逻辑电路、存储电路和由一些数据选择器组成的内部控制电路。图8.7.4XC2064的

CLB电路二、CLB在XC2064中有64个CLB,排

组合逻辑电路部分是有4个输入端、两个输出端的通用逻辑模块。根据需要可以设置成3种不同的组态。图8.7.5XC2064中CLB的3种组态(a)四变量任意函数(b)两个三变量任意函数(c)五变量逻辑函数组合逻辑电路部分是有4个输入端、两个输出端的通通用逻辑模块由N沟道MOS管和CMOS反相器组成,输出与输入间的逻辑函数关系由一组编程控制信号决定。将编程控制信号与函数对应关系列成函数表,在编程过程中通过查表即可找出所需的编程数据。图8.7.6二变量通用逻辑模块的原理图A、B是两个输入变量,F为输出逻辑函数,C0、C1、C2、C3是编程控制信号,它们接NMOS管的漏极。通用逻辑模块由N沟道MOS管和CMOS反相器组成,输出与输入C0C1C2C3

F00000001001000110100010101100111100010011010101111001101111011110ABAB=A+BAB+AB=A⊙BABBAA+BABABA+BAB+AB=A⊕BA+BA+B=AB1C0C1C2C3F000*8.7.3FPGA的互连资源

互连资源IR的作用:将FPGA中数目很大的CLB和IOB连接成各种复杂的系统。

互连资源分为三类:金属线、开关矩阵、可编程连接点。如图8.7.8。*8.7.4编程数据的装载*8.7.3FPGA的互连资源互连资源IR的作课后练习8.1,8.3(PAL分析)课后练习8.1,8.3(PAL分析)第八章

结束第八章数字电子技术基础制作人:吴亚联湘潭大学信息工程学院数字电子技术基础制作人:吴亚联第八章可编程逻辑器件8.1概述*8.2现场可编程逻辑阵列(FPLA)8.3可编程阵列逻辑(PAL)8.4通用阵列逻辑(GAL)8.5可擦除的可编成逻辑器件(EPLD)8.6复杂的可编程逻辑器件(CPLD)8.7现场可编程门阵列(FPGA)8.8在系统可编程通用数字开关(ispGDS)8.9PLD的编程第八章可编程逻辑器件8.1概述PLD的学习重点:PLD的基本特征、分类,各种PLD在电路结构和性能上的特点,以及它们都适用在哪些场合。PLD的学习重点:PLD的基本特征、分类,各8.1概述通用集成电路专用集成电路:ASIC可编程逻辑器件PLD(ProgrammableLogicDevice)是80年代发展起来的新型器件,逻辑功能由用户通过对器件编程来设定。

1.提高了集成度

2.加快了电子系统的设计速度3.高性能

4.高可靠性5.成本低

特点8.1概述通用集成电路1.提高了集成度2.加快了电PLD分类低密度PLD高密度PLDPLA(FieldProgrammableLogicArray)PAL(ProgrammableArrayLogic)GAL(GenericArrayLogic)EPLD(ErasableProgrammableLogicDevice)FPGA(FieldProgrammableGateArray)CPLD(ComplicatedProgrammableLogicDevice)PLD分类低密度PLD高密度PLDPLA(FieldPro1.基本结构框图数据输入输入功能与阵列或阵列输出功能数据输出{}....PLD的基本结构1.基本结构框图数据输入输入功能与阵列或阵列输出功能数据输出PLD的基本结构PLD的基本结构PLD的电路表示法:

1.连接方式:可编程连接固定连接断开连接2.基本门电路的PLD表示法PLD的电路表示法:1.连接方式:可编程连接固定连接断开连图8.1.1PLD电路中门电路的惯用画法

(a)与门(b)输出恒等于0的与门(c)或门

(d)互补输出的缓冲器(e)三态输出的缓冲器图8.1.1PLD电路中门电路的惯用画法

(a)与门3.基本的PLD结构图或阵列固定与阵列可编程ZYAB3.基本的PLD结构图或阵列固定与阵列可编程ZYABY=AB+ABZ=AB+ABZYABY=AB+ABZ=AB+ABZYAB与阵列可编程或阵列固定,输出结构固定

结构小,编程方便,一般采用熔断丝双极性工艺,只能一次编程。不通用,增加了系统的芯片数量特点8.3可编程阵列逻辑PAL(ProgrammableArrayLogic)8.3.1PAL的基本电路结构与阵列可编程或阵列固定,输出结构固定结构小,编程方便,一图8.3.1PAL器件的基本电路结构图8.3.1PAL器件的基本电路结构图8.3.2编程后的PAL电路图8.3.2编程后的PAL电路8.3.2PAL的几种输出电路结构和反馈形式一、专用输出结构1.所有设置的输出端只能用作输出使用。2.有输出高电平有效、输出低电平有效以及互补输出。3.只能用来产生组合逻辑函数特点图8.3.3具有互补输出的专用输出结构8.3.2PAL的几种输出电路结构和反馈形式一、专用输出结二、可编程输入/输出结构可编程控制的三态缓冲器输出,可反馈到输入端。如PAL20L10等。特点图8.3.4PAL的可编程输入/输出结构二、可编程输入/输出结构可编程控制的三态缓冲器输出,可反馈到

三、寄存器输出结构图8.3.6PAL的寄存器输出结构特点可以存储与-或逻辑阵列输出的状态,能很方便地组成各种时序逻辑电路。如PAL16R4、PAL16R6等。三、寄存器输出结构图8.3.6PAL的寄存器输出

四、异或输出结构图8.3.7PAL的异或输出结构特点便于对与-或逻辑阵列输出的函数求反,还可以实现对寄存器状态进行保持的操作。如PAL20X4等。四、异或输出结构图8.3.7PAL的异或输出结构特五、运算选通反馈结构图8.3.8PAL的运算选通反馈结构

通过对与逻辑阵列的编程,能产生A和B的16种算术运算和逻辑运算的结果:如图8.3.9所示。

五、运算选通反馈结构图8.3.8PAL的运算选通反馈图8.3.9产生16种算术、逻辑运算的编程情况图8.3.9产生16种算术、逻辑运算的编程情况PAL的命名PAL

16

L

8

-2

C

J

PO123器件名称输入端数输出方式:H(高有效)L(低有效)C(互补)X(异或寄存)R(寄存)P(可编程)S(公用积项)输出端数编号封装:N(塑封双列直插)J(陶瓷双列直插)温度:C(民用)M(军用)速度/功耗:A(高速)-2(半功耗)-4(1/4功耗)每种输出结构有一类器件与之相对应。PAL的命名PAL16L8-2CJPAL的应用举例例8.3.1用PAL器件设计一个数值判别电路。要求判断4位二进制数DCBA的大小属于0~5、6~10、11~15三个区间的哪一个之内。纯组合逻辑电路的设计:选用PAL14H4实现:PAL的应用举例例8.3.1用PAL器件设计一个数值判别可编程逻辑器件课件(GenericArrayLogic)8.4通用阵列逻辑GAL特点与阵列可编程或阵列固定输出端有可编程的输出逻辑宏单元(OLMC)采用电可擦除的CMOS(E2CMOS)制作,编程容易,结构简单,应用广泛。8.4.1GAL的电路结构(GenericArrayLogic)8.4通用阵列逻一、GAL的命名GAL16V8

-15

L

P

I

器件名称:GAL16V8/A/BGAL20V8/A/BGAL18V10GAL22V10GAL26CV12GAL20RA10GAL39V8ispGAL16V8P(塑封双列直插)D(陶瓷双列直插)R(塑封无引线托架)J(陶瓷无引线托架)封装:空白(0~75`C)I(-40~85`C)M(-55~125`C)温度:L(低功耗)Q(1/4功耗)功耗:-15(15ns)-25(25ns)速度:一、GAL的命名GAL16V8-15L二、GAL器件举例-GAL16V8输出逻辑宏单元系统时钟输入三态控制可编程与阵列固定或阵列输入口见图8.4.1输入/输出口二、GAL器件举例-GAL16V8输出逻辑系统时三态可编程固(1)与阵列部分:它由8根输入及8根输出反馈各引出两根互补端构成32列,即与项的变量个数为16;8个输出端,每个输出对应于一个8输入或门(相当于每个输出包含8个与项)构成64行,即GAL16V8的与阵列为一个32×64的阵列,共2048个可编程单元(或结点);(2)输出宏单元:GAL16V8共有8个输出宏单元,分别对应于12~19脚。每个宏单元的电路可以通过编程实现所有PAL输出结构实现的功能;(3)系统时钟:GAL16V8的1脚为系统时钟输入端,与每个输出宏单元中D触发器时钟输入端相连,可见GAL器件只能实现同步时序电路,而无法实现异步的时序电路;(1)与阵列部分:它由8根输入及8根输出反馈各引出两根互补端图8.4.2由3个编程单元构成的与门P与A、B的关系:有0则0,全1则1。图中假定T2、T4的浮置栅上没有负电荷,而T6的浮置栅上存储了足够的负电荷,则T2、T4导通而T6截止。因此,A、B和P是连接的,C和P是没连接的。图8.4.2由3个编程单元构成的与门P与A、B的关系图8.4.3GAL16V8编程单元的地址分配行地址映射图存编程数据,编程逐行进行。这一位被编程后,将不能对与阵列作进一步的编程或读出验证图8.4.3GAL16V8编程单元的地址分配行地址映8.4.2输出逻辑宏单元(OLMC)图8.4.4OLMC的结构框图8.4.2输出逻辑宏单元(OLMC)图8.4.4图8.4.5GAL16V8结构控制字的组成图8.4.5GAL16V8结构控制字的组成SYNAC0AC1(n)XOR(n)工作模式输出极性101/专用输入/10001专用组合输出低电平有效高电平有效11101反馈组合输出低电平有效高电平有效01101时序逻辑电路中的组合输出低电平有效高电平有效01001寄存器输出低电平有效高电平有效表8.4.3OLMC的5种工作模式SYNAC0AC1(n)XOR(n)工作模式输出极性101图8.4.5OLMC5种工作模式下的简化电路(a)专用输入模式(b)专用组合输出模式(c)反馈组合输出模式(d)时序电路中的组合输出模式(e)寄存器输出模式图8.4.5OLMC5种工作模式下的简化电路

8.4.3GAL的输入特性和输出特性

在GAL器件的每个输入端都设置有图8.4.7所示的输入缓冲器电路。1、将输入端的A变换为一对内部标准电平的互补信号送往内部电路。2、能有效地抑制加到输入端上的白噪声型噪声电压。图8.4.7GAL的输入缓冲器电路8.4.3GAL的输入特性和输出特性图8.4.8是GAL的输出缓冲器电路图。有两个突出特点:1、不会产生CMOS电路的锁定效应;2、具有“软开关特性”—当数据输入端由0变为1的过程中T1首先导通,而T2导通在后,从而削弱了动态脉冲电流的峰值。图8.4.8是GAL的输出缓冲器电路图8.4.8是GAL的输出缓冲器电路图。有两个突出特点:图88.5可擦除的可编程逻辑器件(EPLD)与阵列可编程;或阵列固定;输出端采用可编程的输出逻辑宏单元(OLMC);增加了对OLMC中触发器预置数和异步置零功能;采用CMOS工艺,具有低功耗、高噪声容限的优点;采用UVEPROM工艺,以叠栅注入MOS管为编程单元,可靠性高、可以改写,集成度高、造价便宜。8.5.1EPLD的基本结构和特点8.5可擦除的可编程逻辑器件(EPLD)与阵列可编程;或*8.5.2EPLD的与-或逻辑阵列

*8.5.3EPLD的输出逻辑宏单元EPLD的输出电路结构和GAL相似,也采用了OLMC。但由于增加了对OLMC中触发器的预置和清零功能,使其具有更大的使用灵活性。1、在大多数的EPLD中与-或逻辑阵列每一组乘积项的数目不完全相等;2、在有的EPLD中,将每一组乘积项分作两部分,产生两个与-或逻辑函数,如图8.5.2。3、有的采用乘积项共享的可编程结构,如图8.5.3所示。*8.5.2EPLD的与-或逻辑阵列*8.5.3E8.6复杂的可编程逻辑器件(CPLD)8.6.1CPLD的总体结构采用E2CMOS工艺制作;保持了EPLD传输时间可预测的优点;在系统可编程。电路结构:由若干个可编程的逻辑模块、输入/输出模块、可编程内部连线阵列组成。

为了提高集成度,同时又保持EPLD传输时间可预测的优点,将若干个类似于PAL的功能模块和实现互连的开关矩阵集成于同一芯片上,就形成了所谓的CPLD。8.6复杂的可编程逻辑器件(CPLD)8.6.1CP图8.6.1ispLSI1032的电路结构框图32个通用逻辑模块;64个输入/输出单元;可编程内部连线区图8.6.1ispLSI1032的电路结构框图32个图8.6.2ispLSI1032的逻辑功能划分框图图8.6.2ispLSI1032的逻辑功能划分框图*8.6.2CPLD的通用逻辑模块(GLB)*8.6.3CPLD的输入/输出单元(IOC)*8.6.2CPLD的通用逻辑模块(GLB)*8.6.8.7现场可编程门阵列(FPGA)FPGA是80年代中期发展起来的另一种类型的可编程器件。它是基于SRAM的可编程器件。FPGA由输入/输出模块IOB、可编程逻辑模块CLB、互连资源IR和一个用于存放编程数据的静态存储器组成。8.7.1FPGA的基本结构8.7现场可编程门阵列(FPGA)F图8.7.1FPGA的基本结构框图图8.7.1FPGA的基本结构框图FPGA是目前规模最大、密度最高的可编程器件,具有更大的灵活性,是目前设计复杂数字系统的首选器件之一。FPGA的优点:1、信号传输延迟时间不确定。2、编程数据存储器是一个静态RAM结构,掉电后数据会丢失。

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论