南京工程学院：《数字电子技术》课程教学课件（PPT电子教案）第10章 可编程逻辑器件

蘸痛幽重林术υ可编程逻辑器件及应用 第10章可编程逻辑器件 ⊙可编程逻辑器件简介 可编程逻辑器件的应用 ⊙本章小结 <心EXT

EXIT 可编程逻辑器件及应用 第 10 章 可编程逻辑器件 可编程逻辑器件简介 可编程逻辑器件的应用 本章小结

蘸痛幽重林术υ可编程逻辑器件及应用 10.1可编程逻辑器件简介 主要要求: 了解可编程逻辑器件的基本结构与类型 口了解GAL16V8和 isplsi1016的结构与用法。 <心EXT

EXIT 可编程逻辑器件及应用 主要要求： 了解可编程逻辑器件的基本结构与类型。 了解 GAL16V8 和 ispLSI1016 的结构与用法。 10.1 可编程逻辑器件简介

澈痛。可编程逻辑器件及应用 、可编程逻辑器件的概念与特点 是由编程来确定其逻辑功能的器件 Programmable Logical Device,简称PLD 逻辑电路的设计和测试均可在计算机上实现,设 计成功的电路可方便地下载到PLD,因而研制周期短、 成本低、效率高,使产品能在极短时间内推出。 特 用PLD实现的电路容易被修改。这种修改通过对 示文 PLD重新编程实现,可以不影响其外围电路。因此,其 点产品的维护、更新都很方便。PLD使硬件也能象软件 样实现升级,因而被认为是硬件革命。 较复杂的数字系统能用1片或数片PLD实现,因而, 应用PLD生产的产品轻小可靠。此外,PLD还具有硬 件加密功能。 。应用PLD设计电路时,需选择合适的软件工具。 KDEXIT

EXIT 可编程逻辑器件及应用 一 、可编程逻辑器件的概念与特点 是由编程来确定其逻辑功能的器件。 Programmable Logical Device，简称 PLD ● 逻辑电路的设计和测试均可在计算机上实现，设 计成功的电路可方便地下载到 PLD，因而研制周期短、 成本低、效率高，使产品能在极短时间内推出。 特 点 ● 用 PLD 实现的电路容易被修改。这种修改通过对 PLD 重新编程实现，可以不影响其外围电路。因此，其 产品的维护、更新都很方便。 PLD 使硬件也能象软件一 样实现升级，因而被认为是硬件革命。 ● 较复杂的数字系统能用1片或数片 PLD 实现，因而， 应用 PLD 生产的产品轻小可靠。此外，PLD 还具有硬 件加密功能。 ● 应用 PLD 设计电路时，需选择合适的软件工具

蘸痛幽重林术υ可编程逻辑器件及应用 、可编程逻辑器件的基本结构 输乘 喻入□积□或隃 输一國项出(输 入 电 阵阵 电□出 路 示文 PLD的基本结构图 稿 输入缓冲电路用4了 以产生输入变量的原 变量和反变量,并提 输入缓冲电路 足修的驱边能力:(00mD的令 <心EXT

EXIT 可编程逻辑器件及应用 二、可编程逻辑器件的基本结构 PLD 的 基 本 结 构 图 输 入 电 路 与 阵 列 输 出 电 路 或 阵 列 输 入 项 乘 积 项 或 输 项 入 输 出 二、可编程逻辑器件的基本结构 输入缓冲电路用 以产生输入变量的原 变量和反变量，并提 供足够的驱动能力。 输入缓冲电路 (a)一般画法 (b)PLD 中的习惯画法 (a) (b) A A A A A A

蘸痛幽重林术υ可编程逻辑器件及应用 、可编程逻辑器件的基本结构 输入 乘 积□或输 输 颅隔院倾歐颂出目|输 入 电 阵阵 电□出 路 路 示文 PLD的基本结构图 稿 B 由多个多输 例A何B 入与门组成,用 &W=ABC以产生输入变量 的各乘积项。 如 Wo=ABC 与阵列 <心EXT

EXIT 可编程逻辑器件及应用 由多个多输 入与门组成，用 以产生输入变量 的各乘积项。 例 如 C A B C A A B B C W7 = ABC W0 =ABC 与阵列 PLD 的 基 本 结 构 图 输 入 电 路 与 阵 列 输 出 电 路 或 阵 列 输 入 项 乘 积 项 或 输 项 入 输 出 二、可编程逻辑器件的基本结构

蘸痛幽重林术υ可编程逻辑器件及应用 ABC A B A BC ABC Y (b) 示 文 PLD中与门和或门的习惯画法 稿 米 固定连接可编程连接断开连接 PLD器件中连接的习惯画法 <心EXT

EXIT 可编程逻辑器件及应用 PLD 器件中连接的习惯画法 固定连接 可编程连接 断开连接 PLD 中与门和或门的习惯画法 (a) (b) Y C A B C B A A C B Y Y Y A B C ≥1

蘸痛幽重林术υ可编程逻辑器件及应用 、可编程逻辑器件的基本结构 输入 乘 积□或输 输 颅隔院倾歐颂出目|输 入 电 阵阵 电□出 路 路 示文 PLD的基本结构图 稿 B 由多个多输 入与门组成,用 以产生输入变量 W7=ABC的各乘积项。 Wo=ABC 与阵列的 PLD习惯画法 KIDEXIT

EXIT 可编程逻辑器件及应用 由多个多输 入与门组成，用 以产生输入变量 的各乘积项。 PLD 的 基 本 结 构 图 输 入 电 路 与 阵 列 输 出 电 路 或 阵 列 输 入 项 乘 积 项 或 输 项 入 输 出 C A B C A A B B C W7 = ABC W0 =ABC ● ● ● ● ● ● 与阵列的 PLD习惯画法 二、可编程逻辑器件的基本结构

蘸痛幽重林术υ可编程逻辑器件及应用 、可编程逻辑器件的基本结构 输乘 入 积或腧 输 卣现圆 由多个多输 阵 阵 出[入或门组成,用 入 电 电 以产生或项,即 路 路将输入的某些乘 积项相加。 示 PLD的基本结构图 文 B 稿 例 M 或阵列 由图可得 Y1=ABC +ABC + ABC Y2=ABC+ ABC Y3=ABC ABC 与阵列 Y3 Y2Y1 KIDEXIT

EXIT 可编程逻辑器件及应用 由图可得 Y1 = ABC + ABC + ABC Y2 = ABC + ABC Y3 = ABC + ABC 例 如 A B C ● ● ● Y3 Y2 Y1 ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● 与阵列 或阵列 PLD 的 基 本 结 构 图 输 入 电 路 与 阵 列 输 出 电 路 或 阵 列 输 入 项 乘 积 项 或 输 项 入 输 出 由多个多输 入或门组成，用 以产生或项，即 将输入的某些乘 积项相加。 二、可编程逻辑器件的基本结构

蘸痛幽重林术υ可编程逻辑器件及应用 、可编程逻辑器件的基本结构 输乘 入 积[或 输 八项阻项歐颂出『|输 入 电 阵阵 电出 路 路 PLD的基本結构图 PLD的输出回路因器件的不同而有所不同,但 总体可分为固定输出和可组态输出两大类。 <心EXT

EXIT 可编程逻辑器件及应用 由 PLD 结构可知，从输出端可得到输入变 量的乘积项之和，因此可实现任何组合逻辑函数。 再配以触发器，就可实现时序逻辑函数。 PLD 的 基 本 结 构 图 输 入 电 路 与 阵 列 输 出 电 路 或 阵 列 输 入 项 乘 积 项 或 输 项 入 输 出 PLD 的输出回路因器件的不同而有所不同，但 总体可分为固定输出和可组态输出两大类。 二、可编程逻辑器件的基本结构

蘸痛幽重林术υ可编程逻辑器件及应用 三、可编程逻辑器件的类型 (一)按可编程部位分类 类型 与阵列或阵列输出电路 PROM(即可编程ROM) 固定可编程固定 PLA(即 Programmable gic array,,可编程逻辑阵列可编程可编程|固定 示文 PAL(即 Programmable 砌 Array Logic,可编程阵列逻辑)/可编程固定固定 GAL (EP Genetic Array Logic 通用阵列逻辑) 可编程固定可组态 目前多用GAL。因为GAL可重复编程、工作速度高 价格低、具有强大的编程工具和软件支撑,并且用可编程的 输出逻辑宏单元取代了固定输出电路,因而功能更强。 KIDEXIT

EXIT 可编程逻辑器件及应用 (一) 按可编程部位分类 类型 与阵列 或阵列 输出电路 PROM(即可编程 ROM) 固 定 可编程 固 定 PLA(即 Programmable Logic Array，可编程逻辑阵列) 可编程 可编程 固定 PAL(即 Programmable Array Logic，可编程阵列逻辑) 可编程 固 定 固 定 GAL(即Genetic Array Logic， 通用阵列逻辑) 可编程 固 定 可组态 PROM、PAL 和 GAL 只有一种阵列可编程， 称为半场可编程逻辑器件，PLA 的与阵列和或阵 列均可编程，称为全场可编程逻辑器件。 三、可编程逻辑器件的类型 目前多用 GAL。因为 GAL 可重复编程、工作速度高、 价格低、具有强大的编程工具和软件支撑，并且用可编程的 输出逻辑宏单元取代了固定输出电路，因而功能更强