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可编程逻器件
第1页，共32页，编辑于2022年，星期六
主要内容
可编程逻辑器件的发展进程和分类
复杂可编程逻辑器件（CPLD）
现场可编程门阵列（FPGA）
可编程逻辑器件的编程与配置
可编程逻辑器件应用选择原则
第2页A的基本工作原理
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FLEX10K系列器件的基本结构
FLEX10K系列器件是工业界第一个嵌入式PLD系列器件，它采用了SARM制造工艺和灵活逻辑单元阵列FLEX(Flexible Logic Element Matrix)结构。
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FLEX10K系列器件的基本结构（续1）
1．逻辑阵列块LAB
每个逻辑阵列块LAB由8个相邻的逻辑单元LE，以及与相邻的LAB相连的进位链和级联链、LAB控制信号、LAB局部互连通道等组成。
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FLEX10K系列器件的基本结构（续2）
2．逻辑单元LE
每个LE包含一个能快速产生4变量的任意逻辑函数输出的4输入查找表LUT，以及一个带同步使能的可编程触发器、与相邻LE相连的进位链和级联链。
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FLEX10K系列器件的基本结构（续3）
2．逻辑单元LE
FLEX10K系列器件结构中提供了两条专用高速数据通道，用于连接相邻的LE，并且不占用局部互连通道，这就是进位链和级联链。
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FLEX10K系列器件的基本结构（续4）
3．嵌入式阵列块EAB
FLEX10K系列器件的嵌入式阵列块是输入和输出端带有寄存器的片内RAM阵列块，可用于实现通用阵列逻辑。EAB相当于一个大规模的查找表LUT，它可编程快速实现多位数字乘法器、数字滤波器和微控制器等复杂逻辑功能，比一般的外存储器有更大的灵活性。
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FLEX10K系列器件的基本结构（续5）
4．快速互连通道
快速互连通道是由遍布于整个器件中的“行互连”和“列互连”组成的。每行的LAB有一个专用的“行互连”，“行互连”可以驱动I/O引脚，并将信号传送到同一行中的其他LAB中。“列互连”连接各行，同时也能够驱动I/O引脚。 。
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FLEX10K系列器件的基本结构（续6）
5．输入输出单元IOE
器件的I/O引脚是由输入输出单元IOE驱动的。IOE位于快速互连通道行和列的末端，包含一个双向的I/O缓冲器和一个触发器，这个触发器可以用作需要快速建立时间的外部数据输入寄存器，也可以作为要求快速“时钟到输出”性能的数据输出寄存器。
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CycloneⅡ器件介绍
器件
EP5
EP8
EP20
EP35
EP50
EP70
逻辑单元
4608
8256
18752
33216
30528
68416
M4K RAM块
（4KB＋512校验比特）
26
36
52
105
129
250
总比特数
119808
165888
239616
483840
594432
1152000
嵌入18×18位乘法器
13
18
26
35
86
150
PLLs
2
2
4
4
4
4
最多用户管I/O脚
142
182
315
475
450
622
差分通道
55
75
125
200
192
275
Cyclone Ⅱ 系列器件特性参数
CycloneⅡ是Altera公司在第一代Cyclone系列的基础上开发的一款低成本、高性价比的FPGA。采用了全铜层90nm低k绝缘工艺，，在300nm园晶片上生产。提供了4608～68416个逻辑单元（LE），并具有一整套最佳的功能，包括18×18位乘法器、专用外部存储接口电路、4K位嵌入式存储块、锁相环（PLL）和高速差分I/O等功能。
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CycloneⅡ器件介绍（续）
封装尺寸/nm×nm
EP5
EP8
EP20
EP35
EP50
EP70
144-pin TQFP/16×16
89
85
208-pin PQFP/×
142
138
256-pin FineLine BGA/17×17
182
152