DEA设计技术.PPT

Chapter 3 ISP技术及其器件 *PLD概述 *通用阵列逻辑GAL *现场可编程门阵列FPGA *在系统编程技术 ISP 一、PLD发展现状 PLD-programmable Logic Devices 是一种由用户编程以实现某种逻辑功能的新型逻辑器件，属专用集成电路范畴（ASIC—Application-Specific IC） 随着技术的发展，特别是集成电路电路技术、计算机技术的发展，PLD经历： 60年代-- PROM、EPROM、EEPROM 70年代—PLA（Programmable Logic Array）可编程逻辑阵列、 PAL （Programmable Array Logic ）可编程阵列逻辑 80年代初—Lattice公司推出 GAL（Generic Array Logic）通用阵列逻辑 80年代中—Xilinx公司推出FPGA（Field Programmable Gate Array） 现场可编程门阵列 90年代初—Lattices公司推出 ISP（In System Programmable ）在系统编程 现在把超过某一集成度的PLD器件成为 CPLD 生产PLD的主要厂家： Xilinx Altera lattice Actel Atemel AMD ATT Cypress Intel Motorola Quicklogic TI 等 产品：PROM、EPROM、EEROM、PLA、FPGA、PAL、GAL、CPLD、EEPLD、HDPLD、FPGA、PLSI、ispLSI、ispGAL、ispGDS、ispPAC……. 二、PLD基本结构 结构框图： 三、PLD分类 1、按可编程部位分 与阵、或阵、输出电路可编程 例：PROM或阵可编程、 PLA与阵和或阵可编程、PAL与阵可编程、GAL可编程 2、按结构分：低密度PLD（例：PAL、GAL等），高密度PLD（例：FPGA、ispLSI等） 3、按可编程特性分：一次可编程 （例：PROM、PAL、熔丝型FPGA） 重复可编程：其他器件 一般理论上：紫外线擦除 编程次数 几十次 电擦除 几百次 EECMOS工艺 上千次 用SRAM结构：无限次 第二节 通用阵列逻辑器件—— GAL 一、GAL器件特点: GAL—Generic Array Logic 通用阵列逻辑,美国Lattice公司80年代率先推出 。 1、具有电可擦除性，用户可随时修改设计方案； 2、采用EECMOS工艺，使器件具有低功耗、高速度性能； 3、结构上有独特的输出逻辑宏单元（OLMC），可得到多种形式的输出和反馈，为用户带来了逻辑设计的可变性和灵活性； 4、具有加密单元，可以防止复制； 5、具有电子标签位，可以作为识别标志； 6、可预置和加电复位全部寄存器，具有100%的功能可测试性； 7、芯片重复编程次数可以大于100次，数据保存期可超过20年。 二、GAL结构 结构图： GAL22V10内部结构： 3、电子标签 GAL器件为用户提供了一组与阵列及结构无关的E2CMOS存储单元。用这些单元记录GAL器件的有关信息，例如：生产标识码、编程器识别码、模式识辨码等。通过辨识这些信息，了解GAL器件的结构性能、系统研制者、生产流程信息，设计软件版本、编程器类型等用户所记忆的信息，这些信息除了可以代替人工粘贴的标签外，还可以提高产品质量跟踪能力，达到优化管理的目的。 第三节 现场可编程门阵列——FPGA FPGA—Field Programmable Gate Array Xilinx公司95年首次推出，目前，ATT、Actel、Signetics等公司均有产品。 Xilinx公司产品：XC2000、XC3000/3100、XC4000、XC5000、XC6200、XC8100、Spartan、Virture系列 **前三代渐进而兼容； ** XC5000采用0.6μmCMOS SRAM工艺和三层金属丝处理工艺，在硅片的利用率上有惊人的突破，能够承受5000门