第7章可编程逻辑器件及其应用-PowerPoint演示

第7章：可编程逻辑器件及其应用数字集成电路按芯片设计方法不同分为：1.通用型中、小规模集成电路2.用软件组态的大规模、超大规模集成电路3.专用集成电路（ASIC)。ASIC:专门为某一应用领域或为专门用户需要而设计、制造的LSI、VLSI电路，它可将某些专用电路或电子系统设计在一块芯片上，构成单片集成系统。ASIC：全定制、半定制全定制－－制造厂按用户提出的逻辑要求专门设计和制造的芯片。半定制－－按一定规格预先加工好的半成品芯片，然后再按具体要求进行加工。包括门阵列（GA)、标准单元（SCA）、可编程逻辑器件(PLD)。第7章：可编程逻辑器件及其应用可编程逻辑器件分类：可编程逻辑器件（PLD)简单可编程逻辑器件（SPLD)高密度可编程逻辑器件（HDPLD)复杂可编程逻辑器件（CPLD)现场可编程门阵列(FPGA)SPLD：PROM、FPLA、PAL、GAL可编程逻辑器件(PLD)：芯片由制造厂生产，但用户可借用设计自动化软件和编程器自行设计和编程，实现数字系统。可编程逻辑器件及其应用用PLD实现数字系统的基本过程：用PLD实现数字系统的优点：1、高密度2、工作速度高3、在线可编程技术isp4、设计工具不断完善§7-1PLD的基本原理§7-2简单可编程逻辑器件§7-1PLD的基本原理§7-1-1PLD的基本组成§7-1-2PLD的编程§7-1-3阵列结构§7-1-4PLD中阵列的表示方法PLD：用户可编程，可实现各种组合逻辑和时序逻辑的功能。§7-1-1PLD的基本组成组合逻辑常用与或式表示，PLD则包含了与门阵列和或门阵列。§7-1-2PLD的编程编程：按要求烧断某些熔丝，以满足输出函数的要求。PLD一次性编程可重复编程紫外线可擦除电可擦除｛｛§7-1-3阵列结构PLD的与阵和或阵常用三极管（TTL）或场效应管（MOS）组成。4种SPLD器件结构特点§7-1-4PLD中阵列的表示方法（1）PLD中阵列的表示方法（2）§7-2简单可编程逻辑器件(SPLD)§7-2-1只读存储器ROM§7-2-2可编程逻辑阵列PLA7-2-3§可编程阵列逻辑PAL§7-2-4通用阵列逻辑GALSPLD：用与阵和或阵是其片内的基本资源。§7-2-1只读存储器ROMROM：包含一个不可编程的与阵和一个可编程的或阵。1、组成原理4×3ROM编程前后图2、ROM的分类⑴固定只读存储器（PROM）⑵紫外线照射擦除的存储器（EPROM）⑶电擦除的存储器（E2PROM）3、用ROM实现组合逻辑例7-2-1用ROM实现22乘法器例7-2-2用ROM实现字符发生器§7-2-2可编程逻辑阵列（PLA）PLA：包含的与阵和或阵都可编程。1、组成原理2、组合PLA的应用用84PLA实现22乘法器3、时序PLA的应用时序PLA的基本结构用PLA实现8加/减计数器（1）111010101111010001000100101101000101101010111010010101001011010000111000111100110100110010110100用PLA实现8加/减计数器（2）§7-2-3可编程阵列逻辑（PAL）PAL：包含的与阵可编程，或阵不可编程。1、组成原理2、PAL的输出结构①、专用输出结构②、可编程I/O结构③、带反馈的寄存器输出结构④、异或型输出结构3、PAL的应用（1）例7-2-5用PAL实现如图逻辑电路PAL的应用（2）例7-2-6用PAL实现3位循环码计数器PAL16R4§7-2-4通用阵列逻辑（GAL）GAL：包含的与阵可编程，或阵不可编程，输出电路为逻辑宏单元OLMC。GAL16V8功能图1、逻辑宏单元（OLMC）OLMC：包含一个或门一个异或门一个D触发器四个MUX2、OLMC的输出结构（1）①、简单模式Ⅰ、专用输入模式Ⅱ、专用输出模式OLMC的输出结构（2）②、复合模式OLMC的输出结构（3）③、寄存器模式Ⅰ、寄存器输出结构Ⅱ、寄存器组合I/O结构3、GAL应用举例例7-2-7用GAL16V8实现组合逻辑函数⊙例7-2-7用GAL16V8实现组合逻辑函数（2）ABEL语言源程序ABEL语言编译结果例7-2-8用GAL16V8实现10加/减计数器用GAL16V8实现10加/减计数器（2）