数电第八章ppt课件.ppt

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1、[题8.1][题8.3]第八章数字电路作业：1数字电路§8.1可编程逻辑器件概述§8.2可编程逻辑阵列PLA§8.3可编程阵列逻辑PAL§8.4通用阵列逻辑GAL§8.5现场可编程门阵列FPGA第八章可编程逻辑器件2数字电路§8.1可编程逻辑器件概述PLD基本概念通用集成电路（如74系列）构成电路，当规模增大时，焊点多，可靠性下降、成本升高、功耗增加系统放在一个芯片内—专用集成电路（简称ASIC），用量小，成本高可编程逻辑器件（PLD），按通用集成电路生产，用户可编程，集成度高，满足一般电路要求PLD是70年

2、代发展起来的逻辑器件，常用的有ROM、PROM、PLA、PAL、GAL、EPLD和FPGA等3数字电路§8.1可编程逻辑器件概述基本结构4数字电路§8.1可编程逻辑器件概述PLD的逻辑符号表示方法PLD具有较大的与或阵列，逻辑图的画法与传统的画法有所不同输入输出表示方法与门和或门的表示方法5数字电路输入全编程，输出为0与门中画叉，E=D乘积项与输入信号没有接通，与门输出为1§8.1可编程逻辑器件概述三种特殊表示6数字电路§8.1可编程逻辑器件概述PLD的分类PLD基本结构大致相同，根据与或阵列是否可编程分为三

3、类与固定、或编程：ROM和PROM与或全编程：PLA与编程、或固定：PAL、GAL和HDPLD7数字电路用可编程逻辑器件来设计电路需要相应的开发软件平台和编程器，可编程逻辑器件开发软件和相应的编程器多种多样对于一些较高级的软件平台，系统除了方案设计和输入电路外，其它功能都可用编程软件自动完成用PLD实现逻辑电路的方法与过程§8.1可编程逻辑器件概述电路方设案计设计输入优化电路选择器件编程器时件序功检能查8数字电路§8.2可编程逻辑阵列PLAPLA结构与应用与阵列和或阵列都可编程的PLD9数字电路§8.2可编程

4、逻辑阵列PLA用PLA实现四位自然二进制码转换成四位格雷码实现任意组合逻辑函数用PROM实现10数字电路PROM是与阵列固定、或阵列可编程，而PLA是与和或阵列全可编程PROM与阵列是全译码的形式，而PLA是根据需要产生乘积项，从而减小了阵列的规模PROM实现的逻辑函数采用最小项表达式来描述；而用PLA实现逻辑函数时，运用简化后的最简与或式，即由与阵列构成乘积项，根据逻辑函数由或阵列实现相应乘积项的或运算在PLA中，对多输入、多输出的逻辑函数可以利用公共的与项，因而，提高了阵列的利用率§8.2可编程逻辑阵列P

5、LA11数字电路实现时序逻辑电路§8.2可编程逻辑阵列PLA12数字电路§8.3可编程阵列逻辑PALPAL的基本结构PAL的应用13数字电路PAL的基本结构§8.3可编程阵列逻辑PALPAL由可编程的与阵列、固定的或阵列以及输出电路三部分组成PAL器件的输入、输出结构以及输入、输出的数目是由集成电路制造商确定的，有多种型号14数字电路§8.3可编程阵列逻辑PAL典型输出结构专用输出结构15数字电路§8.3可编程阵列逻辑PAL可编程I/O输出结构带异或门输出结构16数字电路§8.3可编程阵列逻辑PAL寄存器型输

6、出结构17数字电路§8.3可编程阵列逻辑PAL带异或门的寄存器型输出结构18数字电路§8.3可编程阵列逻辑PAL运算选通反馈结构19数字电路PAL的应用有些PAL器件是由数个同一结构类型组成，有的则是由不同类型结构混合组成如由8个寄存器型输出结构组成的PAL器件命名为PAL16R8，由8个可编程I/O结构组成的PAL器件则命名为PAL16L8应用PAL16L8设计组合逻辑电路，主要步骤是将输出和激励写成最简与或表达式，然后确定PAL16L8的引脚和编程目前能够支持PAL的编程软件已相当成熟，芯片应用也很普及，

7、但是由于其集成密度不高、编程不够灵活，且只能一次编程，很难胜任功能较复杂的电路与系统§8.3可编程阵列逻辑PAL20数字电路用PAL设计一个四位循环码计数器，可置零§8.3可编程阵列逻辑PALPAL中状态转换表（注意Q与输出Y为取非关系）21数字电路§8.3可编程阵列逻辑PAL用PAL16R4实现22数字电路§8.4通用逻辑阵列GAL与PAL相比，GAL的输出结构配置了可以任意组态的输出逻辑宏单元OLMC（OutputLogicMacroCell）23数字电路§8.4通用逻辑阵列GALGAL器件结构和特点GA

8、L器件型号定义和PAL一样根据输入输出的数量来确定，GAL16V8中的16表示阵列的输入端数量，8表示输出端数量，V则表示输出形式可以改变的普通型24数字电路§8.4通用逻辑阵列GALGAL输出逻辑宏单元OLMC的组成输出逻辑宏单元OLMC由或门、异或门、D触发器、多路选择器MUX、时钟控制、使能控制和编程元件等组成25数字电路§8.4通用逻辑阵列GAL输出逻辑宏单元OLMC组态输出逻辑宏单元由对A