文档介绍：可编程逻辑器件PLD
可编程逻辑器件概述
简单可编程逻辑器件
复杂可编程逻辑器件CPLD
现场可编程门阵列FPGA
、DSP设计
可编程逻辑器件(Programmable Logic Device)
专用集成电路(简称ASIC)
系统放在一个芯片内
可编程逻辑器件概述
电路体积大、重量大、功耗大、可靠性低
一、数字系统设计方法
PLD
简单PLD
PROM(可编程只读存储器,70年代)
PLA(可编程逻辑阵列,70年代中)
PAL(可编程阵列逻辑,70年代末)
GAL(通用阵列逻辑,80年代中)
复杂可编程逻辑器件CPLD
现场可编程门阵列FPGA
二、可编程逻辑器件的分类
可编程逻辑器件概述
任何组合函数都可表示为与—或表达式:
用两级与—或电路实现
可编程逻辑器件概述
三、可编程逻辑器件的基本结构
由“与门阵列”和“或门阵列”加上输入输出电路构成
与门
阵列
或门
阵列
反馈输入信号
互补
输入
乘积项
和项
输入
电路
输入
信号
输出
电路
输出
函数
可编程逻辑器件概述
查找表结构器件
查找表(Look Up Table)实际上是用静态存储器
(SRAM)构成函数发生器。
A
C
B
D
16×1
RAM
(LUT)
F
可一实现任意4变量的组合电路
输入变量
输入变量
A
B
C
D
F2=B+C+D
A
B
C
D
四、 PLD的逻辑符号表示方法
1. 输入缓冲器表示方法
2. 与门和或门的表示方法
固定连接
编程连接
F1=A•B•C
×
×
×
可编程逻辑器件概述
A
B
F
≥1
C
D
A
B
F
&
C
D
F1
&
F2
≥1
A
A
A
1
简单可编程逻辑器件
一、可编程只读存储器PROM
1
&
≥1
Y0
Y1
Y2
A
B
C
1
1
&
&
&
&
&
&
&
≥1
≥1
特点:与阵列固定、或阵列可编程
与阵列
或阵列
与阵列最小项或阵列最小项的和项
可编程逻辑器件PLD
例:用PROM实现以下逻辑函数:
解:
1
&
≥1
Y0
Y1
Y2
A
B
C
1
1
&
&
&
&
&
&
&
≥1
≥1
ABC
ABC
ABC
ABC
对于大多数逻辑函数而言,并不需要使用全部最小项,造成浪费
(1)由此可写出输出逻辑函数的最小项表达式为:
(2)把A1A0和B1B0作为PROM的输入信号,F1、F2和F3为或阵列的输出,下图是用PROM实现比较器的阵列图。
NO
A1 A0 B1 B0
F1 F2 F3
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
0 0 0 0
0 0 0 1
0 0 1 0
0 0 1 1
0 1 0 0
0 1 0 1
0 1 1 0
0 1 1 1
1 0 0 0
1 0 0 1
1 0 1 0
1 0 1 1
1 1 0 0
1 1 0 1
1 1 1 0
1 1 1 1
0 1 0
0 0 1
0 0 1
0 0 1
1 0 0
0 1 0
0 0 1
0 0 1
1 0 0
1 0 0
0 1 0
0 0 1
1 0 0
1 0 0
1 0 0
0 1 0
简单可编程逻辑器件
F1=m(4,8,9,12,13,14)
F2=m(0,5,10,15)
F3=m(1,2,3,6,7,11)
(3)选用PROM的容量16×3位可满足要求。
可见,以PROM实现简单的组合逻辑电路函数是很方便的。
一般PROM输入地址线较多,容量也较大,又因为PROM的与阵列固定,必须进行全译码,产生全部的最小项。使得PROM芯片的利用率不高,功耗增加。
0
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16
简单可编程逻辑器件