45组合可编程逻辑器件-东北师范大学物理学院

4.5.1PLD的结构、表示方法及分类4.5.2组合逻辑电路的PLD实现4.5组合可编程逻辑器件概述•从逻辑功能的特点来看，数字电路可分为通用型和专用型两种。前面介绍的都属于通用型。如门电路、计数器、寄存器等。•还有很多电路实现复杂逻辑功能，是为某种用途专门设计的集成电路，称为专用集成电路，简称ASIC。系统规模扩大，连接多、可靠性下降、功耗大、成本升高及占用空间大设计周期长，成本高及承担设计风险•可编程逻辑器件，简称PLD（ProgrammableLogicalDevice)。它属于通用器件，但它的逻辑功能是由用户通过编程来设定的。PLD的集成度很高，足以满足一般数字系统的要求。•由PLD编程的开发系统由硬件和软件两部分构成。硬件为计算机、专用编程器等；软件为集成开发软件、ABEL、VerilogHDL、VHDL等语言。•在系统可编程器件isp的编程更为简单，不需专门的编程器，只要将计算机运行的编程数据直接写入PLD即可。1.结构4.5.1PLD的结构、表示方法及分类输出或门阵列与门阵列输入BAYZ可编程与阵列固定或阵列乘积项2.表示法连接方式基本门表示法&ABCD当浮栅上带有负电荷时，则衬底表面感应的是正电荷，这使得MOS管的开启电压变高，如果给控制栅加上同样的控制电压，MOS管仍处于截止状态。SIMOS管利用浮栅是否累积有负电荷来存储二值数据。N沟道叠栅管(SIMOS)，其结构如下：写入数据前，浮栅不带电荷，要想使其带负电荷，需在漏、栅级上加足够高的电压25V即可。若想擦除，可用紫外线或X射线，距管子2厘米处照射15-20分钟。当浮栅上没有电荷时，给控制栅加上控制电压，MOS管导通.浮栅隧道MOS管FlotoxMOS可用电擦除信息，以字为单位，速度高，可重复擦写1万次。与SIMOS的区别是：浮栅延长区与漏区N+之间的交叠处有一个厚度约为80A(埃)的薄绝缘层。快闪（Flash）叠栅MOS管与SIMOS的区别是:1.闪速存储器存储单元MOS管的源极N+区大于漏极N+区，而SIMOS管的源极N+区和漏极N+区是对称的；2.浮栅到P型衬底间的氧化绝缘层比SIMOS管的更薄。PROMPLAPALGAL低密度可编程逻辑器件（LDPLD）EPLDCPLDFPGA高密度可编程逻辑器件（HDPLD）可编程逻辑器件（PLD）按集成密度分为3.PLD的分类•按结构分为－基于与/或阵列结构的器件SPLD（PROM、PLA、PAL、GAL）、CPLD（EPLD）,并称之为PLD。－基于门阵列结构的器件（FPGA）•按编程工艺分为1.熔丝和反熔丝编程器件。如：Actel的FPGA器件。2.SRAM器件。如：Xilinx的FPGA器件。3.UEPROM器件，即紫外线擦除/电编程器件。如大多数的EPLD器件。4.EEPROM器件。如：GAL、CPLD器件。PROMPLAPAL4.5.2组合逻辑电路的PLD实现1.PLA××××××××××××××BnAn“或”阵列（固定）SnCn+1“与”阵列(可编程)CnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnCBCABACCBACBACBACBAS1AnBnCnAnBnCnAnBnCnAnBnCnAnBnAnCnBnCn全加器××××××××××××××2.PAL