数字电路基础阎石第八章可编程逻辑器件

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1、木文由baoyizhongO贡献ppt文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT,或下载源文件到木机杳看。《数字电子技术基础》(笫五版)教学课件数字电子技术基础》笫八章可编程逻辑器件第八章可编程逻辑器件(PLD,ProgrammableLogicDevice)Device)8.1概述一、PLD的棊本特点一、PLD的基本特点1.数字集成电路从功能上有分为通用型、专用型两大类数字系统2.PLD的特点：是一种按通用器件来生产，但逻辑功能是由PLD的特点：是一种按通用器件来生产，但逻辑功能是由用户通过对器件编程来设定的二、PLD的发

2、展和分类二、PLD的发展和分类PROM是最早的PLDPROM是最早的PLD1.2.3.4.5.6.PAL可编程逻辑阵列FPLA现场可编程阵列逻辑GAL通用阵列逻辑EPLD可擦除的可编程逻辑器件EPGA现场可编程门阵列1SP-PLD在系统可编程的PLD1SP在系统可编程的PLD三、LSI中用的逻辑图符号三、LSI中用的逻辑图符号8.2现场可编程逻辑阵列FPLA组合电路和时序电路结构的通用形式A0"An-lWODOW(2n-1)Dm组介电路和时序电路结构的通用形式8.2FPLA可编程的“可编程的“与”阵列可编程的“+可编程的“或”阵列8.

3、3PAL(ProgrammableArrayLogic)PAL(Logic)8.3.1PAL的基本电路结构PAL的基木电路结构一、基木结构形式可编程“与”阵列+固定“或”阵列+可编程“与”阵列+固定“或”阵列+输出电路最简单的形式为：二.编程单元出厂吋，所有的交叉点均有熔丝&3.2PAL的输出电路结构和反馈形式PAL的输出电路结构和反馈形式一.专用输岀结构用途：用途：产生组合逻辑电路二可编程输入/输出结构可编程输入/用途：组合逻辑电路，用途：组合逻辑电路，有三态控制可实现总线连接可将输出作输入用三.寄存器输出结构用途：用途：产生吋序逻

4、辑电路四.异或输出结构时序逻辑电路还可便于对“还可便于对“与-或”输出求反五.运算反馈结构时序逻辑电路可产生A、的十六种算术的十六种算术、可产生、B的十六种算术、逻辑运算&3.3PAL的应用举例PAL的应用举例&4通用逻辑阵列GAL&4.1电路结构形式可编程“少可编程“与”阵列+固定“或”阵列+可编程输出电路OLMC编程单元采用E采用E2CM0SnJ'改写GAL16V8&4.2OLMC数据选择器&4.3GAL的输入和输出特性GAL的输入和输出特性GAL是一种鮫为理想的高输入阻抗器件GAL是一种鮫为理想的高输入阻抗器件GAL输出缓冲级G

5、AL输岀缓冲级8.5可擦除的可编程逻辑阵列EPLD可擦除的可编程逻辑阵列EPLD一、结构特点相当于“与-或”阵列（PAL）“与-或”阵列（PAL）+OLMC二、采用EPROM工艺二、采用EPROM工艺集成度提高&7现场可编程门阵列FPGA现场可编程门阵列FPGA一、基木结构1.I0B2.CLB3.互连资源4.SRAM1.I0B可以设置为输入/输岀；可以设置为输入/输出；输入时可设置为：同步（经触发器）输入时可设置为：同步（经触发器）异步（不经触发器）异步（不经触发器）2.CLB木身包含了组合电路和触发器，本身包含了组合电路和触发器,可

6、构成小的时序电路将许多CLB组合起来，可形成人系统组合起来，将许多组合起来3.互连资源4.SRAM分布式每一位触发器控制一个编程点二、编程数据的装载1.数据可先放在数据可先放在EPROM或PC机中或机中2.通电后,自行启动FPGA内部的一通电后，口行启动内部的一个吋序控制逻辑电路，将在个吋序控制逻辑电路，EPROM中存放的数据读入中存放的数据读入FPGA中存放的数据读入的SRAM中中3.“装载”结束后，进入编程设定的装载”结束后，工作状态！！每次停电后，SRAM中数据消失下次工作仍需重新装载8.8在系统可编程通用数字开关（ispGDS

7、）在系统可编程通用数字开关（ispGDS）ispGDS22的ispGDS22的结构框图8.9PLD的编程PLD的编程以上各种PLD均需离线进行编程操作,使用开发系统以上各种PLD均需离线进行编程操作，使用开发系统一、开发系统1•硬件：计算机+编程器硬件：计算机+2.软件：开发环境（软件平台）VHDL,Verilog真值表，方程式，电路逻辑图（Schematic）真值表，方程式，电路逻辑图（Schematic）状态转换图（FSM）FSM）二、步骤？抽象（系统设计采用Top-Down的设计方法）抽象（系统设计采用Top-Down的设计方法

8、）？选定PLD选定PLD?选定开发系统？编写源程序（或输入文件）？调试,运行仿真，产牛下载文件？下载？测试isp器件的编程接口（Lattice）isp器件的编程接口（Lattice）开发环境使用ispPLD的优点：使用i