可编程逻辑器件 课件 .pdf

10可编程逻辑器件（不讲）

概述:

一、数字集成电路的分类(从逻辑功能特点上分):

1、通用型数字集成电路:各种中小规模数字集成电路

特点：逻辑功能简单，且固定不变。

从理论上讲，可以用其组成任何复杂的数字系统，但

电路体积大、重量大、功耗大、可靠性差。

2、专用型数字集成电路:为专门用途设计的大规模数字集

成电路(ApplicationSpecificIntegratedCircuit，简称ASIC)

特点：体积小、重量轻、功耗小、可靠性好。

缺点：用量不大的情况下，成本高，设计、制造周期长。

矛盾！如何解决？

※

1

3、可编程逻辑器件

（ProgrammableLogicDevice，简称PLD）

特点：芯片本身作为通用器件生产，但其逻辑功能是

由用户通过对器件编程来设定的。

由于PLD集成度很高，足以满足一般数字系统设计的

需要，设计人员只要自行编程，把一个数字系统“集成”

在一片PLD上，而不必请芯片制造厂商设计和制作专用

芯片。

二、PLD开发系统：包括硬件和软件两部分

开发系统软件：指专用的编程语言和相应的汇编程序

或编译程序。分为汇编型、编译型和原理图收集型。

80年代后，功能更强、效率更高、兼容性更好的编译

型开发系统软件得到广泛应用，软件输入的源程序采用

专用的高级编程语言（硬件描述语言VHDL）

2※

有自动化简和优化设计的功能，除了能自动完成设计

外，还有模拟仿真和自动测试的功能。

特别是90年代后推出的在系统可编程器件(In-System

ProgrammablePLD，简称ISP-PLD），及与之配套的开发

系统软件，为用户提供了更为方便的设计手段。

其最大特点是编程时既不需要使用编程器，也不需要将

芯片从电路板上取下，可以在系统内进行编程。而所有的

开发系统软件都可以在PC机上运行。

目前应用最多的ISP器件是FPGA和CPLD，均称为

高密度ISP-PLD。生产厂家有Lattice、Xilinx、Atmel公

司等。

3※

三、可编程器件简介：

1、PLD的分类

按集成密度划分为

可编程逻辑器件

（PLD）

低密度可编程逻辑器件高密度可编程逻辑器件

（LDPLD）（HDPLD）

PROMPLAPALGALEPLDCPLDFPGA

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1、简单PLD(PAL，GAL)

(1)结构框图

•可由或阵列直接输出，构成组合输出；

PLD主体

•通过寄存器输出，构成时序方式输出。

输入信号互补输出函数

输入与门或门输出

电路阵列乘积项阵列和项电路

输入