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§5-7 可编程逻辑器件( PLD )

§5-7 可编程逻辑器件( PLD ). 学习要点: PLD 的基本结构 PLA 的应用. 可编程逻辑器件( PLD ). 5-7-1 PLD 的基本结构和分类. 5-7-2 PLA 的应用. 5-7-3 可编程阵列逻辑( PAL ). 退出. 或 门 阵 列. 输 出 电 路. 输 入 电 路. 与 门 阵 列. 输入项. 或项. 与项. 输 入. 输 出. …. …. 数字集成电路分为 ——

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§5-7 可编程逻辑器件( PLD )

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Presentation Transcript


  1. §5-7 可编程逻辑器件(PLD) • 学习要点: • PLD的基本结构 • PLA的应用

  2. 可编程逻辑器件(PLD) 5-7-1 PLD的基本结构和分类 5-7-2 PLA的应用 5-7-3 可编程阵列逻辑(PAL) 退出

  3. 门 阵 列 输 出 电 路 输 入 电 路 与 门 阵 列 输入项 或项 与项 输 入 输 出 … … 数字集成电路分为—— 1)通用型:前面所涉及到的中小型集成电路。 2)专用型:为某种专门用途而设计的,简称ASIC。 制作ASIC的方法一1)掩模方法:由半导体生产厂家制造, 2)可编程方法:(简称PLD)。适于小批量 生产的系统或产品的开发与研制 5-7-1 PLD的基本结构和分类 1.PLD的基本结构

  4. D C B A D B A C ≥1 & 1 A × × A Y = A + B + C Y= A·C·D (a) (c) (b) (a) 缓冲器 ( b) 与门 (c) 或门 其中:输入电路——对输入信号缓冲并提供足够驱动能力;产 生原和反变量供与门阵列使用; 与、或门阵列——实现各种与、或结构的函数。 由于PLD阵列规模较大,因此采用简化方法: 竖线:为一组输入信号,与横线交叉点的状态表示输入信号 是 否接到输入端。 “·”:表示固定连接,不能通过编程改变; “×”:表示可编程连接,可以通过编程将其断开; 既无“· ”也无“×”:表示断开。

  5. 2.PLD的分类 PROM、PAL、GAL:只有一种阵列可编程,称“半场可编 程“逻辑器件; PLA:与、或阵列均可编程,故称“全场可编程”逻辑器件。

  6. 或(固定) × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × 与 (可编) Y2 Y1 Y0 (c) (a) PROM的阵列结构 (b) PLA的阵列结构 (c) PAL、GAL的阵列结构 或 (可编) A A B B C C 或 (可编) A B C 1 1 1 1 1 1 1 1 1 × × × & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × 与 (可编) ≥1 ≥1 ≥1 ≥1 ≥1 ≥1 ≥1 ≥1 ≥1 Y2 Y1 Y0 与 (固定) Y2 Y1 Y0 (a) (b)

  7. 3.PLD的优点 (1)集成度高。一片PLD可代替4~20片中小规模集成芯片。 (2)缩短设计周期、降低设计风险。 (3)器件性能得以提高。集成度高、速度快、功耗低。 (4)可靠性较高。系统的可靠性随器件的增加而降低 (5)成本较低。 5-7-2 PLA的应用(实现函数) ——先将函数化为最简与或式,后画PLA阵列图。 例5.7.1用PLA实现函数

  8. B C D A 或阵列 (可编程) 1 1 1 1 & & & & & & & & & & & & & & Y1 Y2 Y3 与阵列 (可编程) Y4 ≥1 ≥1 ≥1 ≥1 解 上式中各个函数都是最简与或式,由此可画出PLA的阵列图 如下所示。

  9. 输入项 O PAL的专用输出结构 & & & & & & & & ≥1 5-7-3 可编程阵列逻辑(PAL) 分为四种类型—— 1.专用输出结构:

  10. 输入项 I/O ≥1 输入项 OE & & & & & & & & & & & & & & & & CP ≥1 Q D I/O 2.异步I/O输出结构: 3.寄存器输出结构:

  11. & & & & & & & & Q D 输入项 OE CP ≥1 ≥1 =1 I/O 4.异或-寄存器输出结构: 课后小结——见黑板

  12. 复习及提问:1.半导体存储器ROM和RAM的区别? 2.它们的内部结构? 思考题: 1.PLD主要由哪几部分组成?各部分有什么作用? 2.按编程部位分,PLD分几种类型? 3.PLD的主要优点有哪些? 4.PAL的结构特点是什么? 作业题: 1.试用PLA实现组合逻辑函数 2.试用PLA实现组合逻辑函数 预习:本章小结

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