§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—— 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

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。

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。

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)

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

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。

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：

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：

& & & & & & & & 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

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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