EDA技术P2-PLD结构原理

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1、EDA技术PLD基本结构原理任课教师：于国庆电话：13703115396电子邮箱：HBKDEDA@163.com密码：123456办公地点：C2051可编程逻辑器件基本结构原理在上一部分我们提到可编程逻辑器件（ProgrammableLogicDevies，PLD），它是大规模集成电路的产物，是一种半定制的集成电路(可编程），结合EDA技术可快速、方便地构建数字系统。本部分将具体讨论PLD的结构和工作原理。◆基础部分为教材的CHAPER6；（掌握关键词和基本编程原理）◆扩展对CPLD的乘积项原理和FPGA的查找表原理

2、进行剖析；◆最后介绍相关的编程下载测试技术及常用的主流FPGA和CPLD产品。22.1Programmablelogicdevices1.InternalstructureofPLDsPLD内部结构PLDscontaingatesandflip-flopssothattheinterconnectionbetweenthecomponentscanbealteredtoimplementvariouslogicfunctions.PLD包含门和触发器，改变元件间互连关系得以实现各种逻辑功能。●Combinationa

3、llogicPLDsthatcontainingonlybasiclogicgatesareusuallyorganizedasanarrayofANDgatesandORgatesthatimplementsum-of-productexpressions.●组合逻辑PLD只包含基本的逻辑门，一般组合成用与、或门阵列实现的积之和表达式。●SequentiallogicPLDsaddflip-flopstotheoutputs.●时序逻辑PLD，在输出增加了触发器。32.1Programmablelogicdevic

4、es无论是何种逻辑形式，PLD都要求通过改变内部互联关系，形成不同的逻辑配置。Whateverlogicarrangement,ageneralrequirementofaPLDistohaveameansofchangingtheinterconnectionstoformadifferentlogicconfigurationThePrincipleStructureofaSimplePLDForExample42.1Programmablelogicdevices2.DevelopmentofPLDsPLD的发

5、展Theoriginalmethodwastomanufacturethedeviceswithsemiconductorfuses.Initiallytheyareintactwithinthedevicewhichprovidesextensiveinterconnections.Selectedfusesarethen“blown”bytheusertoobtainthedesiredinterconnectionsusingspecialPLDprogrammer.最早制备PLD的方法是采用半导体熔丝。出厂时

6、器件内所有熔丝是连通的，可提供多种互联关系。使用专用的PLD编程器，由用户选择“烧断”哪些熔丝，获得所需的互联关系。Onceafuseisblown,theconnectioncannotberemade.Therefore,theyarenotre-programmable.熔丝一旦烧断，不可恢复。因此，他们是不可重编程的。52.1Programmablelogicdevices现在，可编程PLD采用的是半导体可擦除只读存储器技术。Now,programmablePLDsareavailablewhichusese

7、miconductorerasableread-onlymemorytechnology.Theconnectionsdependuponstoredbinaryinformation.Amemorycellexistsateachconnectionpointtostorea0tomaintainaconnectionora1todisableaconnection.（连接点）是否连接取决于存储的二进制信息。（阵列的)每个交叉点都制作存储元件，0表示保持连接,1表示断开。Semiconductormemory-ba

8、sedPLDsprovidethecapabilitytoaltertheinterconnectionsrapidlyandmanytimes.基于半导存储器的PLD可快速、多次修改内部连接。62.1Programmablelogicdevices制造商还生产固定连接的PLD。要实现固定连接，必须创建专用集成电路的掩膜（文件）。Manufac