可编程逻辑器件原理.pptVIP

CPLD内部结构（Altera的MAX7000S系列）逻辑阵列模块I/O单元连线资源逻辑阵列模块中包含多个宏单元宏单元内部结构乘积项逻辑阵列乘积项选择矩阵可编程触发器能兼容TTL和CMOS多种接口和电压标准1可配置为输入、输出、双向、集电极开路和三态等形式2能提供适当的驱动电流3降低功耗，防止过冲和减少电源噪声4支持多种接口电压（降低功耗）52～0.5um,5V635um,3.3V725um,internal2.5V,I/O3.3V818um,internal1.8V,I/O2.5Vand3.3V9可编程的I/O单元在各个逻辑宏单元之间以及逻辑宏单元与I/O单元之间提供信号连接的网络01CPLD中一般采用固定长度的线段来进行连接，因此信号传输的延时是固定的，使得时间性能容易预测。02可编程连线阵列FPGA结构原理图内部结构称为LCA（LogicCellArray）由三个部分组成：可编程逻辑块（CLB）可编程输入输出模块（IOB）可编程内部连线（PIC）IOBCLB包含多个逻辑单元PICLE内部结构查找表的基本原理N个输入的逻辑函数需要2的N次方的容量的SRAM来实现，一般多个输入的查找表采用多个逻辑块级连的方式查找表的基本原理N个输入的逻辑函数需要2的N次方的容量的SRAM来实现，一般多于输入的查找表采用多个逻辑块级连的方式可灵活配置的RAM块用途实现比较复杂的函数的查找表，如正弦、余弦等。可实现多种存储器功能，如RAM，ROM，双口RAM，FIFO，Stack等灵活配置方法：256×8，也可配成512×4FPGA中的嵌入式阵列（EAB）内部晶体震荡器高速反向放大器用于和外部晶体相接，形成内部晶体振荡器。提供将振荡波形二分频成对称方波的功能。CPLD与FPGA的区别CPLDFPGA程序存储内部EEPROMSRAM，外挂EEPROM资源类型组合电路资源丰富触发器资源丰富集成度低高使用场合完成控制逻辑能完成比较复杂的算法速度慢快其他资源－EAB，锁相环必威体育官网网址性可加密一般不能必威体育官网网址第1讲可编程逻辑器件原理水声工程学院《数字信号处理》：面向工程信号处理应用的，由FPGA代替DSP来实现算法，提高系统的速度。03《CPLD/FPGA设计及应用》：面向实际工程应用，紧跟技术发展，掌握数字系统新的设计方法。02《数字电子技术电路》为基础：复习数字电路的基本原理，并与可编程逻辑器件原理相结合。01课程简介更新数字电路的设计观念，建立用PLD器件取代传统TTL器件设计数字电路的思想更新数字系统设计手段，学会使用硬件描述语言（HardwareDescriptionLanguage）代替传统的数字电路设计方法来设计数字系统。课程宗旨逻辑器件：用来实现某种特定逻辑功能的电子器件，最简单的逻辑器件是与、或、非门（74LS00，74LS04等），在此基础上可实现复杂的时序和组合逻辑功能。可编程逻辑器件（PLD－－ProgrammableLogicDevice）：器件的功能不是固定不变的，而是可根据用户的需要而进行改变，即由编程的方法来确定器件的逻辑功能。可编程逻辑器件的定义掌握一种硬件描述语言（方法），以设计软件的方式来设计硬件（重点）熟悉一种EDA软件的使用方法（工具）了解大规模可编程逻辑器件的结构及工作原理以VHDL语言为例以Altera公司的QuartusII为例器件为什么能够编程怎样对器件编程课程内容01040203布尔函数－－数字系统数学基础（卡诺图）数字电路设计的基本方法组合电路设计问题?逻辑关系?真值表?化简?逻辑图时序电路设计列出原始状态转移图和表?状态优化?状态分配?触发器选型?求解方程式?逻辑图数字电路课程的回顾01使用中、小规模器件设计电路（74、54系列）02编码器（74LS138）03译码器（74LS154）04比较器（74LS85）05计数器（74LS193）06移位寄存器（74LS194）07………数字电路课程的回顾设计方法的局限卡诺图只适用于输入比较少的函数的化简。采用“搭积木”的方法进行设计。必须熟悉各种中小规模芯片的使用方法，从中挑选最合适的器件，缺乏灵活性。设计系统所需要的芯片种类多，且数量很大。02010304数字电路课程的回顾21采用中小规模器件的局限电路修改很麻烦－－提供方便的修改手段电路板面积很大，芯片数量很多，功耗很大，可靠性低－－提高芯片的集成度设计比较困难－－能方便地发现设计错误PLD器件的出