vhdl语言 第2章 pld硬件特性与编程技术

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1、KK康芯科技XEDAEDA技术与技术与VHDLVHDL第2章PLDPLD硬件特性与编程技术硬件特性与编程技术KK康芯科技X2.1PLD概述输输入与或输出输入…缓冲阵阵缓冲…出电路列列电路图2-1基本PLD器件的原理结构图KK康芯科技X2.1PLD概述2.1.1PLD的发展历程20世纪70年代20世纪70年代末20世纪80年代初熔丝编程的AMD公司GAL器件PROM和推出PALPLA器件器件进入20世纪90年代后20世纪80年代中期20世纪80年代末内嵌复杂FPGA器件CPLD器件功能模块EPLD器件的So

2、PCKK康芯科技X2.1PLD概述2.1.2PLD的分类可编程逻辑器件（PLD）简单PLD复杂PLDPROMPLAPALGALCPLDFPGA图2-2按集成度(PLD)分类KK康芯科技X2.1PLD概述2.1.2PLD的分类从编程工艺上划分:1．熔丝(Fuse)型器件。2．反熔丝(Anti-fuse)型器件。3．EPROM型。称为紫外线擦除电可编程逻辑器件。4．EEPROM型。5．SRAM型。6．Flash型。KK康芯科技X2.2低密度PLD可编程原理2.2.1电路符号表示图2-3常用逻辑门符号与现有国标

3、符号的对照KK康芯科技X2.2.1电路符号表示图2-4PLD的互补缓冲器图2-5PLD的互补输入图2-6PLD中与阵列表示图2-7PLD中或阵列的表示图2-8阵列线连接表示KK康芯科技X2.2低密度PLD可编程原理2.2.2PROMWA0F00WA地址1存储单元F1………1译码器W阵列p−1AFn−1m−1np=2图2-9PROM基本结构KK康芯科技X2.2低密度PLD可编程原理2.2.2PROMWA0F00与阵列WA1或阵列F1…（不可……1W（可编程）编程）p−1AFn−1m−1np=2图2-10PR

4、OM的逻辑阵列结构KK康芯科技X2.2低密度PLD可编程原理AA102.2.2PROM或阵列（可编程）S=A⊕A01C=A•A01A1A1A0A0与阵列（固定）F1F0图2-11PROM表达的PLD阵列图KK康芯科技X2.2低密度PLD可编程原理AA2.2.2PROM10或阵列（可编程）F0=A0A1+A0A1F1=A1A0A1A1A0A0与阵列（固定）F1F0图2-12用PROM完成半加器逻辑阵列KK康芯科技X2.2低密度PLD可编程原理AA2.2.3PLA10或阵列（可编程）A1A1A0A0FF与阵列

5、（可编程）10图2-13PLA逻辑阵列示意图KK康芯科技X2.2低密度PLD可编程原理2.2.3PLAAAA210AAA210F2F1F0F2F1F0图2-14PLA与PROM的比较KK康芯科技X2.2低密度PLD可编程原理2.2.4PALAA10A0F0A1F1FF10图2-15PAL结构图2-16PAL的常用表示KK康芯科技X2.2低密度PLD可编程原理2.2.5GALGAL即通用阵列逻辑器件，首次在PLD上采用了EEPROM工艺，使得GAL具有电可擦除重复编程的特点，彻底解决了熔丝型可编程器件的一次

6、可编程问题。GAL在“与-或”阵列结构上沿用了PAL的与阵列可编程、或阵列固定的结构，但对PAL的输出I/O结构进行了较大的改进，在GAL的输出部分增加了输出逻辑宏单元OLMC(OutputMacroCell)。KK康芯科技X2.3CPLD的结构与可编程原理1．逻辑阵列块(LAB)图2-19MAX7128S的结构KK康芯科技X2.3CPLD的结构与可编程原理2．宏单元MAX7000系列中的宏单元逻辑阵列乘积项选择矩阵可编程寄存器全局时钟信号全局时钟信号由高电平有效的时钟信号使能用乘积项实现一个阵列时钟KK

7、康芯科技X2.3CPLD的结构与可编程原理图2-18MAX7000系列的单个宏单元结构KK康芯科技X2.3CPLD的结构与可编程原理4．可编程连线阵列(PIA)图2-22PIA信号布线到LAB的方式KK康芯科技X2.4FPGA的结构与工作原理2.4.1查找表逻辑结构输入1输入2查找表输出输入3LUT输入4图2-24FPGA查找表单元KK康芯科技X2.6FPGA/CPLD产品概述2.6.1Lattice公司CPLD器件系列2.6.2Xilinx公司的FPGA和CPLD器件系列1.Virtex-4系列FPGA

8、2.SpartanⅡ&Spartan-3&Spartan3E器件系3.XC9500&XC9500XL系列CPLD4.XilinxFPGA配置器件SPROMKK康芯科技X2.6FPGA/CPLD产品概述2.6.3Altera公司FPGA和CPLD器件系列1.StratixII系列FPGA2.ACEX系列FPGA3.MAX系列CPLD4.Cyclone系列FPGA低成本FPGA5.CycloneII系列FPGA6.MAXII系列器