《数字电子技术》课程PPT教学课件课件（电类）第06章 时序逻辑电路的分析与设计 6.6 时序可编程通用阵列逻辑器件（GAL）

6.7时序可编程通用阵列逻辑器件（GAL）6.7.1时序可编程逻辑器件中的宏单元6.7.2时序可编程逻辑器件的主要类型6.7.3通用阵列逻辑GAL

6.7 时序可编程通用阵列逻辑器件(GAL) 6.7.1 时序可编程逻辑器件中的宏单元 6.7.2 时序可编程逻辑器件的主要类型 6.7.3通用阵列逻辑GAL

6.7时序可编程通用阵列逻辑器件（GAL）PAL的不足：1、由于采用的是双极型熔丝工艺，一旦编程后不能修改；2、输出结构类型太多，给设计和使用带来不便GAL的优点：1、采用电可擦除的E?CMOS工艺可以多次编程；2、输出端设置了可编程的输出逻辑宏单元（OLMC）通过编程可将OLMC设置成不同的工作状态，即一片GAL便可实现PAL的5种输出工作模式。器件的通用性强；3、GAL工作速度快，功耗小72

6.7 时序可编程通用阵列逻辑器件(GAL) 2、输出结构类型太多，给设计和使用带来不便。 2、输出端设置了可编程的输出逻辑宏单元（OLMC）通过 编程可将OLMC设置成不同的工作状态，即一片GAL便可实 现PAL 的5种输出工作模式。器件的通用性强； GAL的优点： 1、由于采用的是双极型熔丝工艺，一旦编程后不能修改； PAL的不足： 1、采用电可擦除的E2CMOS工艺可以多次编程； 3、GAL工作速度快，功耗小

6.7.1时序可编程逻辑器件中的宏单元CLKOE0输出?0>C输一入

6.7.1 时序可编程逻辑器件中的宏单元 ＞ D Q Q 输出 C CLK OE 输 入

6.7.2时序可编程逻辑器件的主要类型1.通用阵列逻辑（GAL）在PLA和PAL基础上发展起来的增强型器件.电路设计者可根据需要编程，对宏单元的内部电路进行不同模式的组合，从而使输出功能具有一定的灵活性和通用性2.复杂可编程逻辑器件（CPLD）集成了多个逻辑单元块，每个逻辑块就相当于一个GAL器件这些逻辑块可以通过共享可编程开关阵列组成的互连资源，实现它们之间的信息交换，也可以与周围的I/O模块相连，实现与芯片外部交换信息。a

1. 通用阵列逻辑（GAL） 在PLA和PAL基础上发展起来的增强型器件.电路设计者可根据 需要编程，对宏单元的内部电路进行不同模式的组合，从而使输 出功能具有一定的灵活性和通用性。 6.7.2 时序可编程逻辑器件的主要类型 2. 复杂可编程逻辑器件（CPLD） 集成了多个逻辑单元块，每个逻辑块就相当于一个GAL器件。 这些逻辑块可以通过共享可编程开关阵列组成的互连资源，实现 它们之间的信息交换，也可以与周围的I/O模块相连，实现与芯片 外部交换信息

3.现场可编程门阵列（FPGA）芯片内部主要由许多不同功能的可编程逻辑模块组成，靠纵横交错的分布式可编程互联线连接起来，可构成极其复杂的逻辑电路。它更适合于实现多级逻辑功能，并且具有更高的集成密。这样，度和应用灵活性在软件上，亦有相应的操作系统配套。可使整个数字系统（包括软、硬件系统）都在单个芯片上运行，即所谓的SOC技术

3. 现场可编程门阵列（FPGA） 芯片内部主要由许多不同功能的可编程逻辑模块组成，靠纵横 交错的分布式可编程互联线连接起来，可构成极其复杂的逻辑 电路。它更适合于实现多级逻辑功能，并且具有更高的集成密 度和应用灵活性在软件上，亦有相应的操作系统配套。这样， 可使整个数字系统（包括软、硬件系统）都在单个芯片上运行 ，即所谓的SOC技术

6.7.3通用阵列逻辑GALGAL的电路结构与PAL类似，由可编程的与逻辑阵列固定的或逻辑阵列和输出电路组成，但GAL的输出端增设了可编程的的输出逻辑宏单元（OLMC）。通过编程可将OLMC设置为不同的工作状态，可实现PAL的所有输出结构产生组合、时序逻辑电路输出

GAL的电路结构与PAL类似，由可编程的与逻辑阵列、 固定的或逻辑阵列和输出电路组成，但GAL的输出端增设了 可编程的的输出逻辑宏单元（OLMC）。通过编程可将 OLMC设置为不同的工作状态，可实现PAL的所有输出结构， 产生组合、时序逻辑电路输出。 6.7.3通用阵列逻辑GAL

2、GAL举例GAL16V8的电路结构图可编程与阵列（32X64位）8个输出逻辑宏单DTMC元OLMC188个三态OLMC阶输入缓冲器173输出缓冲16MC器12~1915MC158个反馈/输入缓冲器2~9-:输出使能缓方框图冲器

可编程与阵列 （32X64位） 2、GAL举例——GAL16V8的电路结构图 8个 输 入 缓 冲 器 2~9 8个反馈/输入 缓冲器 8个三态 输出缓冲 器12~19 8个输出逻辑宏单 元OLMC 输出使能缓 冲器

CLKOE.........FT111TSNUNOLMC(")10至帮近忘单元TX01(-15及16...............叶无比）+00GGACoAC1(oxgm0HMupUIO(*)x10X数据选择器GG0A......-10:FX ORt 2)M11xFX9--UOxclXCocdACImyI/O(): 13~18 叶ACOACI(2)办自帮近宏单元：CLKOEA2

数据选择器

三态数据选择器（4选1）CLKOE乘积项数据选PT1150TsMuNOLMC(*)择器(2选1)至帮匠忘单元TX(N-15及16叶无比）+ VEr00ACOACI(ToxPgM0TDXMP/O(2)OT0D输出数据选择410cM11xXOR(*)器(2选1)P2Ooc1XChc0反馈数据选择I/0(22): 13--18 HACIm)ACO来自第近忘单元：ACI(N)器（4选1）OECLK4个数据选择器：用不同的控制字实现不同的输出电路结构形式A

乘积项数据选 择器(2选1) 输出数据选择 器(2选1) 三态数据选择器(4选1) 反馈数据选择 器(4选1) 4个数据选择器：用不同的控制字实现不同的输出电路结构形式

乘积数据选器（2选1）CLKOE11OLMC(")30至带匠忘单元TX(N-15及16叶无比续）+Ve005ACO-AC1(NoxXg0DVa(a)XGFloXOR(*)MFXUTOnc14Oc0O()2-1318ACIm乘积项数据选择器：根据ACO和AC1(n）决定与逻辑阵列的第一乘积项是否作为或门的一个输入端。只有在G的输出为1时，第一乘积项是或门的一个输入端人

乘积项数据选择器：根据AC0和AC1(n)决定与逻辑阵列的第一乘 积项是否作为或门的一个输入端。只有在G1的输出为1时，第一乘 积项是或门的一个输入端。 乘积项数据选择器(2选1)