EDA VHDL第二章 可编程逻辑器件ppt课件.ppt

《EDA VHDL第二章 可编程逻辑器件ppt课件.ppt》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、第二章可编程逻辑器件§2.1可编程逻辑器件的发展历史§2.2可编程逻辑器件的基本结构和分类§2.3简单可编程逻辑器件§2.4复杂可编程逻辑器件§2.5现场可编程门阵列FPGA§2.6选择CPLD还是FPGA1可编程逻辑器件PLD--ProgrammableLogicDevices：用户构造逻辑功能传统数字系统由固定功能标准集成电路74/54系列、4000、4500系列构成。设计无灵活性,芯片种类多，数目大。现代数字系统仅由三种标准积木块：微处理器、存贮器和PLD构成。即CPU+RAM+PLD模式。PL

2、D的设计是其核心。2§2.1可编程逻辑器件的发展历程第二章380年代初：Lattice公司推出GAL_GenericArrayLogic(第二代）；一、PLD的发展进程70年代初：PROM、PLA_ProgrammableLogicArray（第一代）；70年代末：AMD公司推出PAL_ProgrammableArrayLogic；2.1可编程逻辑器件的发展历程490年代初：Lattice公司提出ISP(InSystemProgramming)概念，推出ispLSI。80年代中：Xilinx公司推出F

3、PGA(FieldProgrammableGatesArray)；Altera公司推出EPLD(ErasableProgrammableLogicDevice)；近年PLD的发展：密度：单片已达1000万系统门速度：达420MHz以上线宽：已达90nm，属甚深亚微米技术（VDSM—VeryDeepSubMicrometer）2.1可编程逻辑器件的发展历程5高集成度；高速度；高可靠；在系统编程（ISP_InSystemProgramming）PLD已占整个IC产值的40%以上。PLD的产量、集成度每年增

4、加35%，成本降低40%。二、PLD产品的特点：2.1可编程逻辑器件的发展历程61、从互连延时入手解决系统速度问题门延时：几百ns→不足2ns互连延时：相对门延时越来越大三、近年PLD的发展热点线宽互连延时占系统延时比例0.6um30%0.5um50%0.35um70%2.1可编程逻辑器件的发展历程71）ISP（In_SystemProgrammability/Programming）：是指对器件、电路板、整个电子系统进行逻辑重构和修改功能的能力。这种重构可以在制造之前、制造过程中、甚至在交付用户使用

5、之后进行。传统PLD：先编程后装配；ISPPLD：可先编程后装配，也可先装配后编程。2、在系统可编程技术（ISP）2.1可编程逻辑器件的发展历程8ISP功能提高设计和应用的灵活性减少对器件的触摸和损伤不计较器件的封装形式允许一般的存储样机制造方便支持生产和测试流程中的修改允许现场硬件升级迅速方便地提升功能未编程前先焊接安装系统内编程--ISP在系统现场重编程修改2.1可编程逻辑器件的发展历程9设计设计修改方便，产品面市速度快，减少原材料成本，提高器件及板级的可测试性。制造减少制造成本，免去单独编程工序

6、，免去重做印刷电路板的工作，大量减少库存，减少预处理成本，提高系统质量及可靠性。现场服务/支持提供现场系统重构或现场系统用户化的可能，提供遥控现场升级及维护的可能2）ISP技术的优越性2.1可编程逻辑器件的发展历程10非ISP工艺流程从仓库提取器件进半成品库对器件编程贴标签提取特定器件焊接电路板电路板测试编程及电路板测试焊接电路板从仓库提取器件3）ISP技术简化生产流程比较：ISP技术对缩短生产周期，加快产品上市极为重要。ISP工艺流程2.1可编程逻辑器件的发展历程11现配置时间为几十~~几百ms实时

7、重配问题配置时间的极大缩短：硬件→软硬件→资源4）ISP的进一步发展：2.1可编程逻辑器件的发展历程12§2.2可编程逻辑器件的基本结构与分类第二章13PLD任意一个组合逻辑都可以用“与—或”表达式来描述，该“与—或阵列”结构能实现大量的组合逻辑功能。2.2基本结构与分类14电路符号表示常用逻辑门符号与现有国际符号的对照2.2基本结构与分类15电路符号表示图PLD的互补缓冲器图PLD的互补输入图PLD中与阵列表示图PLD中或阵列的表示图阵列线连接表示2.2基本结构与分类16PLD的生产厂家众多，产品名

8、称各异，分类方法多样。常见的PLD产品：PROM、EPROM、EEPROM、PLA、FPLA、PAL、GAL、CPLD、EPLD、EEPLD、HDPLD、FPGA、pLSI、ispLSI、ispGAL、ispGDS等。PLD的种类及分类方法2.2基本结构与分类17低密度PLD：高密度PLD（HDPLD）：超过500门PLD低密度的PLD，如PLA、PROM、PAL、GAL高密度的PLD（HDPLD）1、根据器件密度分为：2.2基本结构与分类18FPGA（