可编程逻辑器件的设计方法

《可编程逻辑器件的设计方法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、可编程逻辑器件的设计方法PLD的设计方法可编程逻辑器件PLD在数字系统设计中可实现各种逻辑功能，从简单的随机逻辑替换到复杂的控制定序器。可编程逻辑器件具有成本低、集成度高、使用简便、设计容易，以及具有其它系统设计方法所没有的调试功能。大多数的PLD器件具有可编程连接的“与—或”阵列结构．可编程阵列意味着其连接可由用户通过编程来决定。PLD器件的分类取决于其“阵列”是可编程的还是固定的。　PROM：固定的’与’阵列和可编程的‘或’阵列，通常用作为存储器，而很少用于实现逻辑功能;FPAL：“与”阵列和“或”阵列均

2、可编程，使设计最富于灵活性;最流行的PAL：可编程的‘与’阵列和固定的‘或’阵列，它广泛用于实现各种各样的组咸寄存器型逻辑功能；PLS（ProgrammableLogicSequencer可编程逻辑定序器）：两个阵列都可编程，用于专门的状态机应用场合;PROSE（PROgrammableSequencer)：将可编程阵列与专用的逻辑功能结合起来，为特定的系统应用提供最佳性能，GAL：每个输出引脚都连到一个输出逻辑宏单元(OLMC)，大大改善了输出功能的结构和灵活性。可编程逻辑器件的选择不同的生产工艺给PLD器

3、件提供了众多的设计选择方案：从可编程阵列的“连接线”熔丝型：(ECL、TTL双极型工艺UV-EPROM（CMOS工艺）E2PROM（CMOS工艺）RAM细胞单元（CMOSRAM工艺从运行速度上ECL工艺的PLD器件用于高速运行电路的设计CMOS用于低功耗电路的设计TTL熔丝型PLD器件用于中档设计工艺的选择主要取决于速度和功耗条件的限制PLD设计所需的条件设计软件（PALASM）器件编程器软件设计过程：建立设计文件；定义所需的逻辑功能并用“积之和”表示，可从真值表或时序图直接导出，也可运用状态图和卡诺图导出；

4、汇编设计文件，产生JEDEC文件仿真、测试将JEDEC文件下载到所选器件中，对器件的每一条连线编程。将已编程的器件插到印制板中投入运行。由于编程器与PC机相连，从设计文件的编辑、汇编、仿真、下载以及对器件的编程全部在PC机上完成。PLD器件的设计过程第一步是设构思；第二步是选择合适的器件；第三步是设计的实施，包括使用测试向量对设计进行仿真；对器件进行编程；对已编程PLD进行测试；并在系统板上验证其功能．用例子说明各设计过程68000微处理器中的简单地址译码器PLD器件设计过程的第一价段是构思设计，对于SSI／

5、MSI设计这也是必需的．PLD器件的优点是在这一阶段，设计者只需考虑期望的逻辑功能，使用SSI／MSI电路进行设计时，在开始设计之前必须考虑各种器件的逻辑限制条件。显然，设计师必须根据系统设计的要求提出一个简洁完整的功能描述；68000微处理器除有单独的读／写信号线外，还有24条地址线．它需要ROM来存放系统引导代码，RAM来存放数据和运行程序。因此，ROM和RAM在68000微处理器的地址空间里分配地址，即需地址译码器。地址译码器的作用是一次选择一个存储地址。地址译码器必须选择一个ROM或RAM。当微处理器

6、访问地址空间中的一个地址单元时，通过将某一特定ROM或RAM的芯片选择信号置为真来执行选择操作。在典型的微处理机系统中，也存在用来寻址I／O器件的电路（如软驱），当微处理器寻址这些I／O器件时，同样对其发出片选信号。一、设计构思M86000;接口逻辑电路；DRAM控制电路；PROM和DRAM芯片地址线：A0-A23；其中A21，A22，A23与地址选通信号AS和读/写（RW）产生片选控制信号；RAMCS片选信号与A21、A22、A23输入DRAM控制器产生RAM片选信号。17位数据线：D0-D16存储器地址分

7、配和映射表PROM1000000-0FFFFFPROM2100000-1FFFFFDRAM1200000-2FFFFFDRAM2300000-3FFFFFDRAM3400000-4FFFFFDRAM4500000-5FFFFF备用600000-7FFFFF根据存储器的地址分配表和设计的功能描述推导出真值表来自处理器的信号输入到接口逻辑块，所产生的输出是ROMCS1、ROMCS2和RAMCS片选信号；RAMCS片选信号与A21、A22、A23输入DRAM控制器产生RAM片选信号。地址(16进制)　大小A23A2

8、2A21　　　　　　信号000000-0FFFFF1Mbytes　0　0　0ROMCS1(低电平有效)100000-1FFFFF1Mbytes　0　0　1ROMCS2200000-2FFFFF1Mbytes　0　1　0ROMCS3300000-3FFFFF1Mbytes　0　1　1ROMCS4400000-4FFFFF1Mbytes　1　0　0ROMCS5500000-5FFFFF1Mbytes　1