第8章可编程逻辑器件PPT课件.ppt

【可编程逻辑器件（PLD）概述】 可编程逻辑器件是一种集成电路，允许用户根据特定的应用需求自定义其内部逻辑功能。这种灵活性使得PLD成为数字系统设计中的重要工具，广泛应用于模块化设计方法、专用集成电路（ASIC）以及各种电子设备中。PLD分为多个类别，包括低密度和高密度可编程逻辑器件，主要根据集成密度划分。常见的PLD类型有PROM、PLA、PAL、GAL、CPLD和FPGA。 1. **PROM**（Programmable Read-Only Memory）是早期的PLD，其与阵列固定，通过熔丝编程来实现或阵列。 2. **PLA**（Programmable Logic Array）允许用户编程与阵列和或阵列，提供更大的灵活性。 3. **PAL**（Programmable Array Logic）拥有固定的或阵列，但可编程的与阵列，适用于更特定的逻辑实现。 4. **GAL**（Generic Array Logic）引入了电可擦除的特性，提供可编程的输出逻辑，增强了灵活性。 5. **CPLD**（Complex Programmable Logic Device）基于与阵列结构，通常包含可编程逻辑宏单元。 6. **FPGA**（Field-Programmable Gate Array）基于门阵列结构，使用SRAM、熔丝或反熔丝、UVEPROM或EEPROM等技术进行编程，可重复配置，适合复杂设计。 **PLD的一般结构**通常由输入项、与阵列、或阵列和输出电路组成。输入电路接收信号，与阵列和或阵列用于生成逻辑表达式，输出电路则将逻辑结果转化为实际的输出信号。 **现场可编程逻辑阵列（FPLA）** FPLA是PLD的一种，与ROM结构类似，但与阵列是可编程的，减少了不必要的乘积项生成。这使得FPLA能够更加高效地实现所需的逻辑功能。 **可编程阵列逻辑（PAL）** PAL的特点在于其与阵列是可编程的，而或阵列是固定的。它有多种输出电路结构，如专用输出、可编程输入/输出和寄存器输出，分别适用于不同的应用场景。PAL器件的优点是设计灵活，型号多样，但缺点是一次性编程且输出方式固定。 **通用阵列逻辑（GAL）** GAL是PAL的进化版，采用E2CMOS工艺，可以反复编程，输出逻辑宏单元（OLMC）增强了其通用性和灵活性，同时具备加密功能。常见的GAL型号有GAL16V8和GAL22V10，具有较高的集成度和设计自由度。 PLD家族提供了丰富的选择，从简单的可编程读写存储器到复杂的FPGA，满足了从简单逻辑功能到高性能、高度定制化系统设计的需求。设计师可以根据项目需求选择合适的PLD类型，以实现最佳的性能、成本和时间效益。