数字电子技术第六章 可编程逻辑器件.pptVIP

数字电子基础 第六章 可编程逻辑器件 6 可编程逻辑器件 可编程逻辑器件是一种通用器件，其逻辑功能是由用户通过对器件的编程来设定的。它具有集成度高、结构灵活、处理速度快、可靠性高等优点。 6.1可编程逻辑器件概述 可编程逻辑器件 (PLD) 是用来实现定制逻辑功能的、用户可自由配置的数字集成电路 (ICs) 。 可编程逻辑器件可以利用其内部逻辑结构实现任何的布尔表达式或者寄存器功能。 相反， 象TTL 器件等现有的逻辑集成电路（ Ics）只能提供特定的逻辑功能，不能通过修改来满足具体电路的设计要求 。 现在，PLD制造商已经能够供应集成度和性能比分离元件高，而单位功能成本低于分离元件的可编程器件。 可编程逻辑器件 已经成为比分离元件以及类似专用集成电路（ ASICs ）的全定制或者半定制器件更受欢迎的 产品。 1、基于乘积项的结构模块 2、基于查找表的结构模块 6.2 构成可编程逻辑的 两种主要方法： 6.3 基于乘积项的结构模块 可编程的“与”阵列，固定的“或”阵列 用于逻辑综合及取“反”的“异或“门 容量受乘积项数量的限制 输入引线多 结构原理与特点： 小规模可编程逻辑器件 早期的PLD: 1、PAL（Programmable Array Logic） 右图逻辑： O2 = !I2!I1I0 # I2I0 # I1!I0 O1 = I2!I1!I0 # I1!I0 O0 = !I1!I0 # I2!I1!I0 PAL结构 逻辑功能可 变化的硬件 结构。 2、GAL： General Array Logic Device 最多有8个或项，每个或项最多有32个与项 3、EPLD Erasable Programmable Logic Device PAL是由一个可编程的“与”平面和一个固定的“或”平面构成的,或门的输出可以通过触发器有选择地被设置为寄存状态。 逻辑宏单元 输入/输出口 输入口 GAL结构 时钟信 号输入 三态 控制 可编程 与阵列 固定或 阵列 一个N输入查找表 (LUT，Look Up Table)可以实现N个输入变量的任何逻辑功能，如 N输入“与”、 N输入“异或”等。 输入多于N个的函数、方程必须分开用几个查找表（ LUT）实现 输出 查黑 找盒 表子 输入1 输入2 输入3 输入4 6.4 基于查找表的结构模块 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 1 0 1 输入 A 输入 B 输入C 输入D 查找表 输出 16x1 RAM 查找表原理 多路选择器