可編程邏輯器件基礎(chǔ)-全文預(yù)覽
【正文】 撤除后也一直處于導(dǎo)通狀態(tài) 。常用的可編程元件有如下四種類型： ◆ 熔絲（ Fuse）型開關(guān)； ◆ 反熔絲（ Antifuse）型開關(guān)； ◆ 浮柵編程元件（ EPROM和 EEPROM）； ◆ 基于 SRAM的編程元件； 可編程邏輯器件的編程元件 ? 熔絲型開關(guān)是最早的可編程元件，它由可以用電流熔斷的熔斷絲組成。 輸入 — 輸出焊盤 工藝線寬與供電電壓的關(guān)系 布線資源是可編程邏輯器件中一種專用的內(nèi)部互連結(jié)構(gòu)，它主要用來提供高速可靠的內(nèi)部連線，以保證信號(hào)在芯片內(nèi)部的相鄰功能單元之間、功能單元與 I/O塊之間進(jìn)行有效的傳輸。 功能單元 ? 3．固定功能單元 ? 此類功能單元提供單個(gè)固定的功能。 可編程邏輯器件的基本資源 ? 1． RAM查找表 ? 在 SRAM查找表結(jié)構(gòu)中輸入變量作為地址用來從 RAM存儲(chǔ)器中選擇數(shù)值， RAM存儲(chǔ)器中預(yù)先加載進(jìn)去要實(shí)現(xiàn)函數(shù)的真值表數(shù)值，因此可以實(shí)現(xiàn)輸入變量的所有可能的邏輯函數(shù)。 （ 5）處理器及外圍功能模塊。 Altera公司目前能夠提供以下 5類宏功能模塊： （ 1）數(shù)字信號(hào)處理類。 ? ispLSI器件系列 ? ispMACH4000系列 ? Lattice EC ECP系列 CPLD/FPGA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) ? Lattice公司的 CPLD/FPGA ?ispLSI器件的基本 結(jié)構(gòu)： ispLSI器件都屬于 乘積項(xiàng)方式構(gòu)成可編程邏 輯的陣列型 CPLD，基本結(jié) 構(gòu)由四部分組成：通用邏 輯塊 GLB、集總布線區(qū) GRP 、輸入輸出單元 IOC和輸 出布線區(qū) ORP。 ? CPLD是由 GAL發(fā)展起來的，其主體仍是與 — 或陣列，并以可編程邏輯宏單元為基礎(chǔ)，可編程連線集中在一個(gè)全局布線區(qū)； FPGA是以基本門單元為基礎(chǔ)，構(gòu)成門單元陣列，可編程的連線分布在門單元與門單元之間的布線區(qū)。 PLD器件的基本結(jié)構(gòu) A1 A0 F0 F1 F0 F1 A1 A0 PAL的常用表示 PAL的結(jié)構(gòu) ? GAL ? 1985年， Lattice公司在PAL的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出了通用陣列邏輯器件 GAL。當(dāng) PLA的規(guī)模增大時(shí)，這個(gè)優(yōu)勢(shì)更加明顯。 PLD器件的基本結(jié)構(gòu) A1 與陣列 1AA0 0A1 A0 F0 F1 固定 或陣列 （可編程） ? PLA ? 可編程邏輯陣列 PLA對(duì) PROM進(jìn)行了改進(jìn)。圖 c為 PLD中與陣列的簡(jiǎn)化圖形，圖 d為 PLD中或陣列的簡(jiǎn)化圖表示。一個(gè) N輸入查找表（ LUT）可以實(shí)現(xiàn) N個(gè)輸入變量的任何邏輯功能，如 N輸入“與”、 N輸入“異或”等。 可編程邏輯器件的發(fā)展趨勢(shì) ? 基本結(jié)構(gòu) ? PLD器件種類較多，不同廠商生產(chǎn)的 PLD器件結(jié)構(gòu)差別較大，本節(jié)選擇 PLD器件中一些具有代表性的結(jié)構(gòu)來說明其實(shí)現(xiàn)的主要邏輯功能。 ? 向系統(tǒng)內(nèi)可重構(gòu)的方向發(fā)展 。 可編程邏輯器件分類 ? 縮短研制周期，整個(gè)設(shè)計(jì)通常只需幾天便完成，縮短了產(chǎn)品研制周期，有利于產(chǎn)品的快速上市。 ? UEPROM型器件，即紫外線擦除 /電可編程器件。其基本結(jié)構(gòu)類似于“門陣列”的器件，它由簡(jiǎn)單的查找表組成可編程邏輯門，再構(gòu)成陣列形式。 可編程邏輯器件分類 可編程邏輯器件 低密度可編程邏輯 器件 （ LDPLD） 高密度可編程邏輯 器件 （ HDPLD） PROM EPLD CPLD FPGA PLA PAL GAL ? 按器件結(jié)構(gòu)分類 ? 乘積項(xiàng)結(jié)構(gòu)器件。 （ 5） 20世紀(jì) 80年代末， Lattice公司又提出了在系統(tǒng)可編程的概念，即 ISP技術(shù)，并且推出了一系列的具備在系統(tǒng)可編程能力的 CPLD器件。 概述 綜觀可編程邏輯器件的發(fā)展情況，大體可以分為六個(gè)發(fā)展階段： （ 1） 20世紀(jì) 70年代初，熔絲編程的可編程只讀存儲(chǔ)器 PROM和可編程邏輯陣列 PLA是最早的可編程邏輯器件。第 2章 可編程邏輯器件基礎(chǔ) EDA技術(shù)與 VHDL設(shè)計(jì) 可編程邏輯器件基礎(chǔ) 可編程邏輯器件（ Programmable Logic Device，簡(jiǎn)稱 PLD）是 20世紀(jì) 70年代發(fā)展起來的一種新型邏輯器件，它是大規(guī)模集成電路技術(shù)的飛速發(fā)展與計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（ CAD）、計(jì)算機(jī)輔助生產(chǎn)（ CAM）和計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試（ CAT）相結(jié)合的一種產(chǎn)物，是現(xiàn)代數(shù)字電子系統(tǒng)向著超高集成度、超低功耗、超小型封裝和專用化方向發(fā)展的重要基礎(chǔ)。 學(xué)習(xí) ASIC技術(shù) ， 掌握可編程邏輯器件的設(shè)計(jì)方法 ， 已成為現(xiàn)代電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員必須具備的基本技能之一 。 （ 4） 20世紀(jì) 80年代中期， Xilinx公司提出了現(xiàn)場(chǎng)可編程的概念，同時(shí)生產(chǎn)出了世界上第一個(gè) FPGA器件。 ? 按集成度分類 集成度是集成電路一項(xiàng)很重要的指標(biāo)，如果從集成密度上分類，可分為低密度可編程邏輯器件（ LDPLD）和高密度可編程邏輯器件（ HDPLD）。 ? 查找表結(jié)構(gòu)器件。 ? 反熔絲（ A
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