第2章 FPGA CPLD结构原理

EDA技术实用教程第2章FPGA/CPLD结构原理2.1概述2.1概述2.1.1PLD的发展历程2.1.2PLD分类2.2简单PLD结构原理2.2.1逻辑元件符号表示2.2简单PLD结构原理2.2.1逻辑元件符号表示2.2简单PLD结构原理2.2.2PROM结构原理2.2简单PLD结构原理2.2.2PROM结构原理2.2简单PLD结构原理2.2.2PROM结构原理2.2简单PLD结构原理2.2.2PROM结构原理2.2简单PLD结构原理2.2.3PLA结构原理2.2简单PLD结构原理2.2.3PLA结构原理2.2简单PLD结构原理2.2.4PAL结构原理2.2简单PLD结构原理2.2.4PAL结构原理2.2.5GAL结构原理2.2简单PLD结构原理2.2.5GAL结构原理（1）寄存器模式2.2简单PLD结构原理（2）复合模式1、组合输出双向口结构2.2简单PLD结构原理（2）复合模式2、组合输出结构2.2简单PLD结构原理（3）简单模式1、反馈输入结构2.2简单PLD结构原理（3）简单模式2、输出反馈结构2.2简单PLD结构原理（3）简单模式3、输出结构2.3CPLD的结构及其工作原理2.3CPLD的结构及其工作原理1.逻辑阵列块LAB2.3CPLD的结构及其工作原理2.宏单元三种时钟输入模式（1）全局时钟信号。（2）全局时钟信号由高电平有效的时钟信号使能。（3）用乘积项实现一个阵列时钟。2.3CPLD的结构及其工作原理3.扩展乘积项2.3CPLD的结构及其工作原理4.可编程连线阵列PIA2.3CPLD的结构及其工作原理5.I/O控制块2.4FPGA的结构及其工作原理2.4.1查找表逻辑结构2.4FPGA的结构及其工作原理2.4.1查找表逻辑结构2.4.2CycloneIII系列器件的结构与原理2.4.2CycloneIII系列器件的结构与原理2.4.2CycloneIII系列器件的结构与原理2.4.2CycloneIII系列器件的结构与原理2.4.2CycloneIII系列器件的结构与原理2.4FPGA的结构及其工作原理2.4.2CycloneIII系列器件的结构与原理2.4FPGA的结构及其工作原理2.4.2CycloneIII系列器件的结构与原理2.4FPGA的结构及其工作原理2.4.2CycloneIII系列器件的结构与原理2.4FPGA的结构及其工作原理2.4.2CycloneIII系列器件的结构与原理2.5硬件测试2.5.1内部逻辑测试2.5.2JTAG边界扫描测试2.5硬件测试2.5.2JTAG边界扫描测试2.5硬件测试2.5.2JTAG边界扫描测试2.5硬件测试2.5.2JTAG边界扫描测试2.5硬件测试2.5.2JTAG边界扫描测试2.5硬件测试2.5.2JTAG边界扫描测试2.5.3嵌入式逻辑分析仪2.6PLD产品概述2.6.1Lattice公司的PLD器件1.ispLSI系列器件2.MACHXO系列3.MACH4000系列4.LatticeSCFPGA系列5.LatticeECP3FPGA系列2.6PLD产品概述2.6.2Xilinx公司的PLD器件1.Virtex-6系列FPGA2.Spartan-6器件系列3.XC9500/XC9500XL系列CPLD4.XilinxSpartan-3A系列器件5.Xilinx的IP核2.6PLD产品概述2.6.3Altera公司的PLD器件1.Stratix4/6系列FPGA2.Cyclone4系列FPGA3.Cyclone系列FPGA（低成本FPGA）4.CycloneII系列FPGA5.CycloneIII系列FPGA6.MAX系列CPLD7.MAXII系列器件8.Altera宏功能块及IP核2.6PLD产品概述2.6.4Actel公司的PLD器件2.6.5Altera的FPGA配置方式2.7CPLD/FPGA的编程与配置（1）基于电可擦除存储单元的EEPROM或Flash技术。（2）基于SRAM查找表的编程单元。（3）基于一次性可编程反熔丝编程单元。2.7CPLD/FPGA的编程与配置2.7.1CPLD在系统编程2.7CPLD/FPGA的编程与配置2.7.1CPLD在系统编程2.7CPLD/FPGA的编程与配置2.7.2FPGA配置方式2.7CPLD/FPGA的编程与配置2.7.3FPGA专用配置器件2.7CPLD/FPGA的编程与配置2.7.4使用单片机配置FPGA2.7CPLD/FPGA的编程与配置2.7.4使用单片机配置FPGA2.7CPLD/FPGA的编程与配置2.7.5使用CPLD配置FPGA习题2-1OLMC有何功能？说明GAL是怎样实现可编程组合电路与时序电路的。2-2什么是基于乘积项的可编程逻辑结构？什么是基于查找表的可编程逻辑结构？2-3FPGA系列器件中的EAB/M9K有何作用？2-4与传统的测试技术相比，边界扫描技术有何优点？2-5解释编程与配置这两个概念。2-6请参阅相关资料，并回答问题：按本章给出的归类方式，将基于乘积项的可编程逻辑结构的PLD器件归类为CPLD；将基于查找表的可编程逻辑结构的PLD器件归类为FPGA，那么，APEX系列属于什么类型PLD器件？MAXII系列又属于什么类型的PLD器件？为什么