第1次课(下) FPGA CPLD结构原理ppt课件.ppt

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1、EDA技术实用教程第2章FPGA/CPLD结构原理2.1概述不论是简单还是复杂的数字电路系统都由基本的门来构成。两类数字电路：组合电路和逻辑电路2.1概述2.1.1PLD的发展历程可编程逻辑器件PLD（programmablelogicdevice)：PLD是做为一种通用集成电路生产的，他的逻辑功能按照用户对器件编程来决定.2.1.2PLD分类2.2简单PLD结构原理2.2.1逻辑元件符号表示2.2简单PLD结构原理2.2.1逻辑元件符号表示2.2简单PLD结构原理2.2.2PROM结构原理2.2简单PLD结构原理2.2.2PRO

2、M结构原理2.2简单PLD结构原理2.2.2PROM结构原理与阵列固定，或阵列可编程。2.2简单PLD结构原理2.2.2PROM结构原理2.2简单PLD结构原理2.2.3PLA(可编程逻辑阵列)结构原理:2.2简单PLD结构原理2.2.3PLA结构原理区别：与或阵列都是可编程的。2.2简单PLD结构原理2.2.4PAL结构原理PAL特点：与阵列可编程，或阵列固定。PLA特点：与或阵列都是可编程的。PROM特点：与阵列固定，或阵列可编程。PLD结构2.2简单PLD结构原理2.2.4PAL结构原理2.2.5GAL结构原理2.2简单PL

3、D结构原理2.2.5GAL结构原理（1）寄存器模式2.2简单PLD结构原理（2）复合模式1、组合输出双向口结构2.2简单PLD结构原理（2）复合模式2、组合输出结构2.2简单PLD结构原理（3）简单模式1、反馈输入结构2.2简单PLD结构原理（3）简单模式2、输出反馈结构2.2简单PLD结构原理（3）简单模式3、输出结构2.3CPLD的结构及其工作原理2.3CPLD的结构及其工作原理1.逻辑阵列块LAB多个LAB（逻辑阵列块）通过PIA（可编程连线阵）和全局总线连接在一起。2.3CPLD的结构及其工作原理2.宏单元每个可编程三种时

4、钟输入模式（1）全局时钟信号。（2）全局时钟信号由高电平有效的时钟信号使能。（3）用乘积项实现一个阵列时钟。2.3CPLD的结构及其工作原理3.扩展乘积项2.3CPLD的结构及其工作原理4.可编程连线阵列PIA2.3CPLD的结构及其工作原理5.I/O控制块2.4FPGA的结构及其工作原理2.4.1查找表逻辑结构2.4FPGA的结构及其工作原理2.4.1查找表逻辑结构2.4.2CycloneIII系列器件的结构与原理2.4.2CycloneIII系列器件的结构与原理2.4.2CycloneIII系列器件的结构与原理2.4.2Cyc

5、loneIII系列器件的结构与原理2.4.2CycloneIII系列器件的结构与原理2.4FPGA的结构及其工作原理2.4.2CycloneIII系列器件的结构与原理2.4FPGA的结构及其工作原理2.4.2CycloneIII系列器件的结构与原理2.4FPGA的结构及其工作原理2.4.2CycloneIII系列器件的结构与原理2.4FPGA的结构及其工作原理2.4.2CycloneIII系列器件的结构与原理2.5硬件测试2.5.1内部逻辑测试2.5.2JTAG边界扫描测试2.5硬件测试2.5.2JTAG边界扫描测试2.5硬件测试

6、2.5.2JTAG边界扫描测试2.5硬件测试2.5.2JTAG边界扫描测试2.5硬件测试2.5.2JTAG边界扫描测试2.5硬件测试2.5.2JTAG边界扫描测试2.5.3嵌入式逻辑分析仪2.6PLD产品概述2.6.1Lattice公司的PLD器件1.ispLSI系列器件2.MACHXO系列3.MACH4000系列4.LatticeSCFPGA系列5.LatticeECP3FPGA系列2.6PLD产品概述2.6.2Xilinx公司的PLD器件1.Virtex-6系列FPGA2.Spartan-6器件系列3.XC9500/XC950

7、0XL系列CPLD4.XilinxSpartan-3A系列器件5.Xilinx的IP核2.6PLD产品概述2.6.3Altera公司的PLD器件1.Stratix4/6系列FPGA2.Cyclone4系列FPGA3.Cyclone系列FPGA（低成本FPGA）4.CycloneII系列FPGA5.CycloneIII系列FPGA6.MAX系列CPLD7.MAXII系列器件8.Altera宏功能块及IP核2.6PLD产品概述2.6.4Actel公司的PLD器件2.6.5Altera的FPGA配置方式2.7CPLD/FPGA的编程与配

8、置（1）基于电可擦除存储单元的EEPROM或Flash技术。（2）基于SRAM查找表的编程单元。（3）基于一次性可编程反熔丝编程单元。2.7CPLD/FPGA的编程与配置2.7.1CPLD在系统编程2.7CPLD/FPGA的编程与配置2.7.1CP