GAL器件的逻辑设计与编程操作.doc

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1、GAL器件的逻辑设计与编程操作使用特定软件工具和能对GAL器件编程的编程器设备，可以向GAL20V8器件内写入所需要的逻辑功能。其设计和操作过程如下：（1）编辑源文件，该文件用于描述在GAL20V8内部实现的逻辑功能。此为文本文件，但格式应符合相应编译软件的要求。若使用FM编译工具，则源文件扩展名应为“.PLD”；也可以用ABEL语言编辑扩展名为“.ABL”的源文件，ABL源文件可以使用MACH线路实验中所介绍的ispDesignEXPERT软件进行编译。（2）用相应的软件对已设计的源文件进行编译，以生成GAL20V8的熔丝图文

2、件，扩展名为“.JED”。（3）用编程设备向GAL20V8写入熔丝图文件所规定的内容，即对GAL20V8进行编程操作。由于不同厂商提供的编程软件和编程设计有所不同，具体操作细节请阅读有关技术与使用手册。这里仅就目前我们使用的编程软件和编程器的具体操作过程作简要的说明。（1）编写源程序文件FM是GAL逻辑设计软件FAST-MAP的缩写。该软件可以完成对GAL20V8和GAL16V8的逻辑设计。FM要求GAL逻辑设计源程序的扩展名应为“.PLD”，可以使用任何文字编辑软件建立或修改这个源程序。源程序文件应符合下列规定：①GAL器件型

3、号说明GAL器件类型，必须起始于第1行第1列，用大写字母书写。②标题行这一部分设计信息，对编程无本质影响，占用第2-4行。其中第2行为标题，第3行为设计者姓名、日期等，第4行为电子标签。第3、4行可不写，但不能有空行。③引脚列表第4行后是器件管脚定义，可占用多行。从1号管脚开始至最后一个管脚，其中，无用管脚命名为NC，电源命名为VCC，地线命名为GND，其余引脚可以自行命名，但长度不应超过8个字符，引脚名之间用空格分隔，一行写不下可延长至下一行。④输出逻辑表达式在这一部分可为每个输出管脚定义逻辑表达式，可占用多行。表达式后，须用

4、大写关键字DESCRIPTION结束逻辑描述。逻辑表达式中可含有下列三种逻辑运算符：与“*”、或“+”、非“/”。逻辑表达式必须采用与-或形式。由于GAL硬件结构的限制，表达式中的或运算符不应多于8个（有三态控制的应小于8个），参加与运算的引脚不应多于16个（对GAL16V8），或20个（对GAL20V8）。表达式中不能有任何括号，FM不对表达式进行任何化简。每一个输出引脚可通过下列两种赋值语句连接到相应的逻辑表达式上去：输出引脚=表达式或输出引脚：=表达式。第一种形式由等式右边的表达式直接决定输出的状态，是组合逻辑功能。第二种

5、形式是触发器功能，说明了仅在时钟脉冲的上升沿到来时，这个引脚的电路接收并记忆等式右边所给出的逻辑值。如果用户需要按某一种逻辑关系对输出引脚进行三态控制，可使用下面形式的语句：输出引脚.OE=表达式，当表达式的结果为真时，由符号名指定的输出引脚才输出有效电平，否则就保持高阻态。这里的表达式只允许包含一个乘积项，这是由GAL器件的结构决定的。如果对某个输出引脚进行了三态控制，那么全部引脚的输出表达式中最多只能有七个或项，并且必须列出全部输出引脚的三态控制逻辑，无需三态控制的引脚可用VCC作为控制逻辑。如果对输出进行负逻辑设计，可在输

6、出引脚前面加非运算符。⑤说明部分这一部分写在大写的关键字DESCRIPTION的下一行，可以写任何文字信息，最后以END结束。FM将这一部分理解为注释，对逻辑设计无本质的影响。此部分可省略。源程序中要注意下列几点：·每一语句行均可加以注释，注释必须以一个分号开始。·一份GAL设计说明书最多可有200行，说明书的最后一行必须用回车结束。·FM对大小写字母区别对待，如字符“A”不同于字符“a”。（2）用FM编译源程序文件用任何文本编辑程序编辑准备好GAL设计说明书（以PLD为扩展名的一个输入文件）均可以启动FM编译程序。在DOS提示

7、符下键入FM，屏幕上将出现键入输入文件名的提示。当键入已准备好的GAL设计说明书文件名（可省略PLD后缀）并按回车键后，FM将自动检查源文件中逻辑表达式的合法性，检查通过后，屏幕上将出现FM菜单，并提示键入相应的选择项（数字键1~5）。其中：第1项，建立列表文件操作，将产生后缀为LST的列表文件。第2项，建立熔丝图文件操作，将产生后缀为PLT的熔丝图文件。第3项，建立JEDEC文件操作，将产生后缀为JED的JEDEC文件。第4项，读入一个新源文件操作。第5项，退出FM操作。列表文件和熔丝图文件可供核对参考，JED文件用来完成编程

8、。如果源程序中含有语法错误或存在结构冲突等问题，FM将指出来。出错时可用Ctrl+Break退出。（3）向器件内写入编程内容用FM软件对扩展名为“.PLD“的文件编译，产生“.JED”文件后，就需要用编程器将JED文件固化（编程）到GAL中，以SuperPro编