石河子大学机械电气工程学院数字电子技术课件第十章 可编程逻辑器件.ppt

第十章 可编程逻辑器件 10.1 PLD的基本结构与分类 10.3 高密度PLA 本章小结 * 上一页 下一页 回目录 退出 机电学院电气工程系 数字电子技术 Digital Electronics Technology 石河子大学《数字电子技术》课程组 电 话：0993-2057237 电子邮箱：rl_mac@shzu.edu.cn 10.3 高密度PLD简介 10.1 PLD的基本概念 10.2 低密度PLD 10.4 基于可编程逻辑器件的数字系统设计流程 一、PLD的由来 数字集成电路就其应用而言可以分为三大类。 第一类是通用芯片。是指那些具有基本功能的数字器件，比如我们学过的门电路、触发器、各种组合逻辑电路和时序逻辑电路等。它们可用来设计各种各样的数字电路。 缺点：很难实现一个复杂的数字系统。 第二类是专用芯片（ASIC）。是为某种专门用途而设计，并将整个系统集成在一个芯片上。如手机、电视机、数码相机、单片机等等，其核心都是专用的集成芯片。 缺点：它的开发周期长、成本高，只适用于那些大批量生产的电子产品。 第三类就是可编程逻辑芯片（PLD）。它相当于一种集成的半成品芯片，出厂时不具有特定的逻辑功能，用户可根据需要对其进行编程而赋予某种逻辑功能，使其成为一种专用芯片。 二．PLD的结构框图 　　　　　由输入缓冲、与阵列、或阵列和输出结构四部分组成 　　　　可以实现与－或逻辑的与阵列和或阵列是电路的核心 输 入 缓 冲 阵 列 与 阵 列 或 输 出 结 构 . . . 外部输入 . 出 . 输 . 反馈输入 10.1 PLD的结构与分类 低密度PLD PROM EPROM EEPROM PLA PAL GAL 高密度PLD FPGA CPLD PLD 三、PLD的分类 低密度PLD通常是指那些集成度小于1000门/每片的PLD。 高密度PLD一般是指那些集成度大于1000门/每片的PLD。 10.1 PLD的结构与分类 （1）输入缓冲器 四、 PLD的电路表示方法 （2）PLD的连线方式 A C A B C 1 B 编程连接 不连接 固定连接 10.1 PLD的结构与分类 （3）PLD的与门表示方法 （4）PLD的或门表示方法 A B C F C B A C B A F F ≥1 A B C F 2 C B A ≥1 F C B A F （5）PLD的三态门表示方法 A EN L A EN L L Δ 1 EN A EN A 1 L Δ 10.1 PLD的结构与分类 三态、OC 可编程 固定 ROM 由用户编程定义 固定 可编程 GAL 三态、高电平有效、低电平有效、输入/输出、寄存器 固定 可编程 PAL 三态、OC、高电平有效、低电平有效、寄存器 可编程 可编程 PLA 或 与 输出方式 阵列 类型 低密度PLD的四种基本类型: 10.2 低密度PLD 一、 ROM也是一种可编程逻辑器件 ROM的基本结构：一个固定的与阵列和一个可编程的或阵列 固定“与”阵列 0 2 O 1 O O ≤1 ≤1 ≤1 可编程“或”阵列 2 1 1 I 0 I I 1 1 10.2 低密度PLD 例1. 已知某组合逻辑电路的真值表，用ROM设计该逻辑电路。 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 L F G A B C 输 出 输 入 真值表 （1）由真值表写出最小项表达式： L=m1+m2+ m4+m7 F=m1+m5+m6 G=m2+m4+m6 （2）画出用ROM实现的阵列图 ≤1 L G B A F 1 C 1 1 ≤1 ≤1 10.2 低密度PLD 二、 可编程逻辑阵列PLA 不仅或阵列可编程，与阵列也可编程。 1 1 1 ≤1 ≤1 ≤1 I I I O O O 2 2 1 1 0 0 可编程“与”阵列 可编程“或”阵列 PLA有组合型和时序型两种类型，分别实现组合电路和时序电路。 10.2 低密度PLD 真 值 表 输出（8421码） 输出（余3码） 0 0 0 0 0 0 0