宁夏师范学院：《数字电路》课程教学资源（PPT课件）第十章 可编程逻辑电路（可编程逻辑器件）

第10章可编程逻辑器件 本章的重点： 1.PLD的基本特征，分类以及每种类型的特点； 2.用PLD设计逻辑电路的过程和需要用的开发工具。 本章的重点在于介绍PLD的特点和应用，PLD内部的详细结构和 工作过程不是教学重点。 本章的难点： 在本章的重点内容中基本没有难点。但在讲授PLD开发工具时， 如能与实验课配合，结合本校实验室配备的开发工具讲解更好

第10章 可编程逻辑器件 本章的重点： 1.PLD的基本特征，分类以及每种类型的特点； 2.用PLD设计逻辑电路的过程和需要用的开发工具。 本章的重点在于介绍PLD的特点和应用，PLD内部的详细结构和 工作过程不是教学重点。 本章的难点： 在本章的重点内容中基本没有难点。但在讲授PLD开发工具时， 如能与实验课配合，结合本校实验室配备的开发工具讲解更好

学习完本章后，应该能做到： o阐明可编程逻辑器件PLD的有关概念。 R简述PAL和GAL器件的结构组成、应用特点及其 编程方法。 ?简述EPLD和CPLD器件的结构组成、应用特点及 其编程方法。 说明ISP一PLD器件的结构组成及应用特点。 说明FPGA器件的结构组成及应用特点

❖ 学习完本章后，应该能做到： 阐明可编程逻辑器件PLD的有关概念。 简述PAL和GAL器件的结构组成、应用特点及其 编程方法。 简述EPLD和CPLD器件的结构组成、应用特点及 其编程方法。 说明ISP—PLD器件的结构组成及应用特点。 说明FPGA器件的结构组成及应用特点

可编程逻辑器件诞生于70年代。自问世以来，PLD经历了从 PROM、PLA、PAL、GAL到FPGA,ispLSI等高密度PLD的发展过程。 >在此期间，PLD的集成度和工作速度不断提高，功能不断增强， 结构更趋合理，使用变得更灵活方便。 >与小规模通用型集成电路相比，用PLD实现数字系统，有集成度 高、速度快、功耗小、可靠性高等优点。 >与大规模专用集成电路相比，用PLD实现数字系统，； 有研制周期 短、先期投资少、无风险、修改逻辑设计方便、小批量生产成 本低等优势。 >可以预见，在不久的将来，PLD将在集成电路市场占统治地位

➢ 可编程逻辑器件诞生于70年代。自问世以来，PLD经历了从 PROM、PLA、PAL、GAL到FPGA，ispLSI等高密度PLD的发展过程。 ➢ 在此期间，PLD的集成度和工作速度不断提高，功能不断增强， 结构更趋合理，使用变得更灵活方便。 ➢ 与小规模通用型集成电路相比，用PLD实现数字系统，有集成度 高、速度快、功耗小、可靠性高等优点。 ➢ 与大规模专用集成电路相比，用PLD实现数字系统，有研制周期 短、先期投资少、无风险、修改逻辑设计方便、小批量生产成 本低等优势。 ➢ 可以预见，在不久的将来，PLD将在集成电路市场占统治地位

第一节概述 一、PLD的基本结构 输人项 乘积项 或项 输 输 输出结构 输 或阵列 出 冲 阵列 由与门构成的与阵列用来产生乘积项。 由或门构成的或阵列用来产生乘积项之和的逻辑函数 、输入缓冲电路可以产生输入变量的原变量和反变量。 ⅴ输出结构相对于不同的PLD差异很大，有些是组合逻 辑输出结构，有些则是时序逻辑输出结构

第一节 概述 一、PLD的基本结构  由与门构成的与阵列用来产生乘积项。  由或门构成的或阵列用来产生乘积项之和的逻辑函数。  输入缓冲电路可以产生输入变量的原变量和反变量。  输出结构相对于不同的PLD差异很大，有些是组合逻 辑输出结构，有些则是时序逻辑输出结构

+Vcc 个2 到 到 c Po P P P P P P Po P P P Ps P +Vcc F 5 玉压压

二、PLD电路表示法 固定连接 不连接 EN A 1 =A EN (a)互补输出 (b)三态输出 传统表示法 PLD表示法

二、PLD电路表示法

1.输入缓冲器表示方法 2.与门和或门的表示方法 A & 1 B PLD具有较大的与或阵列，逻辑图 D 的画法与传统的画法有所不同。 (a) 固 编程连接 AB CD A B C D F=A.BC F,=B+C+D

A B C D F2 F2=B+C+D A B C D F1 1. 输入缓冲器表示方法 A A A 2. 与门和或门的表示方法 固定连接编程连接 F1=A•B•C × PLD具有较大的与或阵列，逻辑图 的画法与传统的画法有所不同

下图列出了连接的三种特殊情况： A B 0 0 1.输入全编程，输出为0。 2.也可简单地在对应的与门中画叉，因此E=D=0。 3.乘积项与任何输入信号都没有接通，相当与门输出为1

下图列出了连接的三种特殊情况: 1.输入全编程，输出为0。 2.也可简单地在对应的与门中画叉，因此E=D=0。 3.乘积项与任何输入信号都没有接通，相当与门输出为1

下图给出最简单的PROM电路图，右图是左图的简化形式。 编程连接点 固定连 (或) (与 与阵列 或阵列 1 AA BB F1 F2 F3 F1 F2 F3 实现的函戮为： +A·B F2=A·B+A·BF3=A·B

下图给出最简单的PROM电路图，右图是左图的简化形式。 实现的函数为： F1 = A •B + A •B F2 = A •B + A •B F3 = A•B 固定连接点 （与） 编程连接点 （或）

三、PLD的分类 一般说来，PD器件可以分为以下几类： -可编程只读存储器(PBOM) -可编程逻辑阵列(PA) -可编程阵列逻辑(PL) -通用阵列逻辑(L) -高密度可编程逻辑器件(CLD、PGA) -在系统可编程逻辑器件(SP一PD)

三、PLD的分类 一般说来，PLD器件可以分为以下几类： –可编程只读存储器（PROM） –可编程逻辑阵列（PLA） –可编程阵列逻辑（PAL） –通用阵列逻辑（GAL） –高密度可编程逻辑器件（CPLD、FPGA） –在系统可编程逻辑器件（ISP—PLD）