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fpga可编程逻辑器件的结构,数字电路与逻辑设计电子书

时间:2023-05-05 13:03:45 阅读:107604 作者:3307

文章目录PLDs分类可编程阵列SPLDs分类1. PAL2. GAL2.1 OLMC 3. CPLD4. FPGA

PLDs的分类

1.SPLDs:简单可编程逻辑器件,最高600门

2.CPLDs:复杂可编程逻辑器件,数千门

3.FPGAs:现场可编程门阵列,成千上万门

可编程阵列是由导体制成的网格,在行和列之间有熔化的连接

通过融化指定的连接来确定输出

SPLDs分类1 .可编程只读存储器(PROM ) )。

固定门阵列

可编程或门阵列

2 .可编程逻辑阵列(PLA )。

可编程门阵列

可编程或门阵列

3 .可编程阵列逻辑(PAL )。

可批量编程&; 门阵列(不可擦除) ) ) ) ) ) )。

或门阵列固定输出逻辑

4 .通用阵列逻辑(GAL )。

可编程门阵列

或者固定门阵列可编程输出逻辑(输出逻辑宏单元OLMC )

本文主要讨论其中的PAL和GAL

1. PAL允许所有SOP表达

编程后,需要建立连接的所有保险丝都将保留,其他地方将如图所示熔断。

这里和门前的输入线也可以简化为一条。

你会发现门前只有一条线,却表现出了两个输入

在输出中添加反相器,使输出为avtice-LOW或active-HIGH,并在顶部添加三状态控制,以便I/O端口可以通过控制线HIGH或LOW控制输出或输入

PAL还可以添加反相器,将输出端子作为下一个电路的输入端子,或将输出的信号反馈到该电路的输入端子

PAL的命名方式是PAL (输入端口数) l/h (low-av tive/high-active ) )输出端口数)

例如,当一个PAL有10个输入端口、有avtive-LOW的输出和8个输出端口时,其名称为“PAL10L8”

如果这些端口中的某些端口既可用于输入,也可用于输入,请将这些端口添加到输入中。 如果在上面的示例中有6个I/O端口,则最终将命名为PAL16L8。 也就是说,取输入端口数和输出端口数的最大值

2. GAL GAL与PAL最大的区别在于GAL本身及其输出逻辑是可重编程的,不像PAL一旦熔断就无法挽回

可编程和门阵列由可电气擦除的CMOS(e2CMOS )单元构成,导通时连接,截止时切断。 图:

和PAL一样,GAL的输入线也可以简化。

GAL的输出端也有三态控制,可以在输入和输出之间进行切换

GAL的命名方法也与PAL类似,但GAL的名称不区分avtive-HIGH、active-LOW,统一用v表示

具有12个专用输入端子和10个I/O端子的GAL称为GAL22V10

2.1 OLMC OLMC的全称是输出逻辑宏蜂窝,是PAL、GAL、CPLD的一部分,通常由一个或多个门或相关联的输出逻辑

OLMC具有1-of-4多路复用器(双输入多路复用器),具有与OLMC的四个配置对应的四个输入。

1 .或栅极输出

2 .或栅极输出补数

3 .带寄存器的或门输出

4 .带寄存器或栅极输出完成码

3. CPLD CPLD是complexprogrammablelogicdevices的简称,包括很多SPLD,各SPLD之间由可编程线连接,包含的SPLD被称为logicarrayblocks(lab )

4. FPGA FPGA是Field programmable gate array的简称,具有很多输入输出框(block ),通过程序改变输入和框之间,框和框之间的关系可以得到输出

箱子中包括许多LUT(lookup table ),可以生成基于真值表的逻辑方程

在上图中,LUT接收到数据后,通过下面的BAS决定输出哪一个,以构建真值表为目的

反过来找的话,很容易找到输出和输入的关系

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