可编程逻辑器件简介资料.ppt

可编程逻辑器件(PLD) 基础 1、集成逻辑器件的分类数字器件标准逻辑器件各种门电路(例,与非门、或非门等) 常用中规模集成电路(例,计数器) 存储器(例, RAM 、ROM 、EPROM 等含 CPU 的微处理器单片机系列(例, MCS51/96 系列) 高级微处理器(例, INTEL80286 ,TI8000 等) 数字信号处理器(例, TMS320 系列) 专用集成电路 ASIC 全定制产品半定制产品可编程逻辑器件 CPLD FPGA 2、集成逻辑器件的特点?标准逻辑器件使用方便、价格便宜,但其规模一般较小,一个数字系统往往要用几十片甚至上百片标准逻辑器件来完成; ?含CPU 的微处理器在时钟脉冲作用下不断执行用户的软件程序,用户编程并不对其硬件结构产生影响,它的工作速度一般较低; ?半定制、全定制 ASIC 产品开发需要半导体厂家参与,周期长、费用高,其开发不可能普及; ?可编程逻辑器件(1)逻辑功能可编程。( 2)器件规模很大。( 3)工作速度很高。(4)使用相对复杂。 3、 PLD 的基本结构?输入电路产生输入变量的原变量和反变量?与阵列产生输入变量的与项(乘积项) ?或阵列对乘积项有选择地进行或运算?输出电路产生输出信号,提供反馈信号 4、 PLD 的工作原理?在数字电路的设计中,输出总可以用“与或”形式的逻辑函数来表示,从而用若干与门和或门就可以实现这个逻辑函数。而 PLD 器件内部电路的核心就是与阵列和或阵列,因此可以用来实现任意函数。例如,对逻辑函数, 用PLD 表示法连接后的完整逻辑图如图所示。 BABABAZ??),( 1AZ & 1B &≥1 ?传统设计方法:设计要求→真值表→函数表达式→化简或变换→电路图?现代设计方法:设计要求→用HDL 语言描述功能→编译、化简和仿真→逻辑综合→下载到可编程器件?常见 HDL 语言: ABEL -HDL 语言、 VHDL 语言、 Verilog 语言?HDL 语言描述方法:逻辑方程、高级语言、真值表、状态图描述等 5、用 PLD 设计数字逻辑电路的方法例:如一个四位二进制数 A 4A 3A 2A 1,试设计一个判断电路,当四位二进制数大于等于 2,小于等于 10时,输出为“1”,其它为逻辑“0”。 1232343424AAAAAAAAAAZ???? (略) (略) ,得: (略) 6、逻辑功能的硬件语言描述解: ?(一)用传统设计方法: ?(二)用