第10章 可编逻辑器件 -课件（PPT·精·选）.ppt

第10章可编程逻辑器件和硬件描述语言数字逻辑器件可分为三类:(1)标准产品:器件的逻辑功能是由制造商确定的,如TTL、CMOS等中小规模集成器件。常见的标准产品有译码器、数据选择器、计数器等。用标准产品构成数字系统需要较多的元件、体积大、功耗大、成本较高。(2)由软件组态的大规模集成器件:如微处理器及其可编程外围器件。微处理器系统智能化程度高,灵活方便。(3)专用集成电路(ASIC—Application Specific Integrated Circuit):专用集成电路的逻辑功能是由用户定义或者由用户编程确定的,通常是利用电路结构实现逻辑功能,而不是执行软件。可编程逻辑器件(PLD--Programmable Logic Device) 是一种专用大规模集成电路器件。 查找表型PLD* PLD的设计流程* 硬件描述语言用可编程逻辑器件构成的数字系统不仅所用元件少、体积小、功耗低、可靠性高、成本小,而且使用灵活、速度快。按电路结构,PLD可分为与或阵列型PLD和查找表型PLD。本章介绍它们的结构、工作原理及其设计流程。 与或阵列型PLD的原理缓冲器通常提供输入变量和反馈变量的原和反;由与阵列产生这些变量的乘积项;由或阵列求乘积项的逻辑和。用户可对两个阵列(或其中之一)和输出电路进行编程。编程元件通常类是于是第9章中介绍的可编程只读存储器的元件,即熔丝元件、叠栅MOS管、隧道MOS管和闪存MOS管。(PROM)- Programmable Logic Array)(PAL-Programmable Array Logic)(GAL-Generic Array Logic)(plex PLD) CPLD是多个逻辑功能块组成的可编程逻辑器件,芯片内部集成1000个以上的等效逻辑门,所以称为高密度可编程逻辑器件(HDPLD-High Density Programmable Logic Devices)以逻辑与为例,行线与列线的连接方式有:不相连,固定连接“·”,可编程连接“×”(用熔丝或浮栅管等相连)。“·”和“×”表示相应的输入项是乘积项的因子,不相连的输入项则不是乘积项的因子。A B C DP与:P=ABCA B C DY或:P=B+C+DA B C DP与:P=ABCD与:P=ABCDA B C DP引脚AAAAA1A0A缓冲器PLD的常用逻辑符号数据选择器YABY=A+B异或:17421????????iiiiCBAmmmmS117653?????????iiiiiiiCBCABAmmmmC例3×3 PROM的结构和实现一位全加器。编程元件:熔丝元件、叠栅MOS管、隧道MOS管和闪存MOS管。 ?有8个输入缓冲器(第2~9管脚)和8个反馈缓冲器,它们的输出作为与阵列的输入(与阵列的32条列线)。?与阵列有64个乘积项输出,PT0~PT63(标有数字的行线),64行×32列=2048个可编程单元构成与阵列。 ?有8个输出逻辑宏单元,分为2组:OLMC(12)~OLMC(15)组,OLMC(19)~OLMC(16)组。?1个时钟输入端(第1脚)和1个三态使能输入端OE(第11脚),它们也可作为数据输入端。?5 V电源端(第20脚)和接地端(第10脚),图中未画出。2. 结构控制字结构控制字的作用:配置其片内资源。结构控制字的组成:?8个OLMC有2个公共的结构控制单元AC0和SYN?每个OLMC还各有2个可编程的结构控制单元AC1(n)和XOR(n)[n=12~19]。?PT0~PT63位分别控制与阵列的64个乘积项是否使用。(OLMC)及其工作模式8输入或门乘积项选择器三态选择器极性选择D触发器旁路选择器反馈选择器