数字电子技术可编程逻辑器件(PPT 30)

第9章可编程逻辑器件www.cnshu.cn中国最大的资料库下载数字电子技术第9章可编程逻辑器件范立南代红艳恩莉刘明丹中国水利水电出版社第9章可编程逻辑器件www.cnshu.cn中国最大的资料库下载第9章可编程逻辑器件可编程逻辑器件PLD第9章可编程逻辑器件www.cnshu.cn中国最大的资料库下载可编程逻辑器件PLD1.PLD器件的发展概况2.可编程逻辑器件的特点(1)减少系统的硬件规模。(2)增强逻辑设计的灵活性。(3)缩短系统设计周期。(4)简化系统设计，提高系统速度。(5)降低系统成本。第9章可编程逻辑器件www.cnshu.cn中国最大的资料库下载PLD的电路简介1.基本门电路的PLDABC010110BCAPLD输入缓冲器第9章可编程逻辑器件www.cnshu.cn中国最大的资料库下载ABCDD传统表示法PLD表示法ABC输入项积项与门表示法第9章可编程逻辑器件www.cnshu.cn中国最大的资料库下载硬连线断开连接PLD连接法第9章可编程逻辑器件www.cnshu.cn中国最大的资料库下载与门的省缺情况AB00011011L1L2L3L40010001000110010L1L2L3L4AB第9章可编程逻辑器件www.cnshu.cn中国最大的资料库下载2.PROM电路的PLD表示法I0I1I2“或”阵列(可编程的)O0O1O2“与”阵列(固定的)PROM电路的PLD表示法第9章可编程逻辑器件www.cnshu.cn中国最大的资料库下载3.FPLA电路的PLD表示I0I1I2“或”阵列(可编程的)O0O1O2“与”阵列(可编程的)FPLA电路的PLD表示法第9章可编程逻辑器件www.cnshu.cn中国最大的资料库下载例试用FPLA实现例1要求的四位二进制码转换为格雷码的转换电路。解用卡诺图对表进行化简，如图所示，则得0__101__01__212__12__323__233BBBBGBBBBGBBBBGBG第9章可编程逻辑器件www.cnshu.cn中国最大的资料库下载式中共有7个乘积项，它们是01601512412323223130BBPBBPBBPBBPBBPBBPBP用这些乘积项表示式，可得65043121203PPGPPGPPGPG第9章可编程逻辑器件www.cnshu.cn中国最大的资料库下载000111100001111010119812131415G3B1B0B3B2B3500011110000111101011984567G2B1B0B3B2B3B2B3B2000100011110131245B1B0B3B25000111100001111010149131562G0B1B0B3B2B1B0B1B01011231110B2B1B2B1G1化简的卡诺图第9章可编程逻辑器件www.cnshu.cn中国最大的资料库下载B0B0B1B1B2B2B3B3G0G1G2G3P0P1P2P3P4P5P6FPLA的阵列图第9章可编程逻辑器件www.cnshu.cn中国最大的资料库下载4.PAL电路I0I1I2“或”阵列(固定的)O0O1O2“与”阵列(可编程的)PAL的基本结构第9章可编程逻辑器件www.cnshu.cn中国最大的资料库下载IO输入行(a)I输入、反馈及I/O(b)I/OI输入、反馈及I/O(c)时钟DQQENQI输入、反馈及I/O(d)时钟DQQENQFP2P1PAL(a)专用输出结构；(b)可编程I/O结构；(c)寄存器输出结构；(d)异或型输出结构第9章可编程逻辑器件www.cnshu.cn中国最大的资料库下载5.GAL电路(1)GAL的基本结构。①8个输入缓冲器和8个输出反馈/输入缓冲器。②8个输出逻辑宏单元OLMC和8个三态缓冲器，每个OLMC对应1个I/O引脚。③由8×8个与门构成的与阵列，共形成64个乘积项，每个与门有32个输入项，由8个输入的原变量、反变量(16)和8个反馈信号的原变量、反变量(16)组成，故可编程与阵列共有32×8×8=2048个可编程单元。④系统时钟CK和三态输出选通信号OE的输入缓冲器。第9章可编程逻辑器件www.cnshu.cn中国最大的资料库下载OLMC(19)00128162431CK19OLMC(18)8318OLMC(17)16417OLMC(16)24516OLMC(15)32615OLMC(14)40714OLMC(13)48813OLMC(12)569126311OE(a)1234567891020191817161514131211GAL16V8(b)UCCGNDGAL16V8逻辑图(a)逻辑图；(b)引脚图第9章可编程逻辑器件www.cnshu.cn中国最大的资料库下载PTMUX10G1AC0AC1(n)TSMUX00011011UCC0MUX10I/O(n)QQDFMUX10110100AC0*AC1(n)AC1(m)*XOR(n)反馈来自与逻辑阵列CLKOE来自邻级输出(m)CLKOEG2OLMC的内部结构(2)第9章可编程逻辑器件www.cnshu.cn中国最大的资料库下载②结构控制字。32位乘积项禁止4位XOR(n)1位SYN8位AC1(n)1位AC04位XOR(n)32位乘积项禁止12～15(n)12～19(n)16～19(n)PT63～PT32PT31～PT082位GAL的结构控制字第9章可编程逻辑器件www.cnshu.cn中国最大的资料库下载表OLMC工作模式的配置选择第9章可编程逻辑器件www.cnshu.cn中国最大的资料库下载CLKNCOLMC(n)OENC至另一个邻级I/O(n)NC来自邻级输出(m)NCCLKOENC反馈(a)OLMC5(a)专用输入模式；第9章可编程逻辑器件www.cnshu.cn中国最大的资料库下载CLKNCOLMC(n)OENCI/O(n)NC来自邻级输出(m)NCCLKOENC反馈UCCXOR(n)来自与逻辑阵列OLMC5种工作模式的等效电路(b)专用输出模式；第9章可编程逻辑器件www.cnshu.cn中国最大的资料库下载CLKNCOLMC(n)OENCI/O(n)NC来自邻级输出(m)NCCLKOENC反馈(c)XOR(n)来自与逻辑阵列OLMC5种工作模式的等效电路(c)反馈给输出模式；第9章可编程逻辑器件www.cnshu.cn中国最大的资料库下载CLKOLMC(n)OENCI/O(n)NC来自邻级输出(m)CLKOE反馈(d)XOR(n)来自与逻辑阵列未连本宏单元(至寄存器输出单元)(至寄存器输出单元)OLMC5种工作模式的等效电路(d)时序电路中的组合模式；第9章可编程逻辑器件www.cnshu.cn中国最大的资料库下载CLKOLMC(n)OEI/O(n)NC来自邻级输出(m)CLKOE反馈(e)XOR(n)来自与逻辑阵列NCDQOLMC5种工作模式的等效电路(e)寄存器输出模式第9章可编程逻辑器件www.cnshu.cn中国最大的资料库下载(3)行地址映射。移位寄存器与阵列或阵列电子标签电子标签保留地址空间结构控制字加密单元保留整体擦除82位636261603359～32310行地址SDOSDISCLKPT03132PT63GAL16V8地址映射图第9章可编程逻辑器件www.cnshu.cn中国最大的资料库下载6.高密度可编程逻辑器件通常将集成密度大于1000个等效门/片的PLD称为高密度可编程逻辑器件(HDPLD),它包括可擦除可编程逻辑器件EPLD、复杂可编程逻辑器件CPLD和现场可编程门阵列FPGA三种类型。第9章可编程逻辑器件www.cnshu.cn中国最大的资料库下载9.2.2PLD的开发1.可编程逻辑器件的设计过程设计准备设计输入设计处理器件编程器件测试时序仿真功能仿真PLD设计流程第9章可编程逻辑器件www.cnshu.cn中国最大的资料库下载2.(1)在系统可编程技术ispLSI1032ispGAL22V10ispGDS22ispLSI2032ispENSCLKMODESDISDO五线iSP编程接口多个ispPLD的编程第9章可编程逻辑器件www.cnshu.cn中国最大的资料库下载(2)边界扫描测试技术边界扫描测试技术主要用来解决芯片的测试问题。标准的边界扫描测试只需要四根信号线，能够对电路板上所有支持边界扫描的芯片内部逻辑和边界管脚进行测试。应用边界扫描技术能增强芯片、电路板甚至系