电子第23章可编程逻辑器件课件

1、电子第23章可编程逻辑器件,如发现有人剽窃必定追究！,千岛湖风光,千岛湖画面属唐庆玉个人创作，青山緑水蓝天白云，剽窃必究,概述 PLD的逻辑表示方法和图形符号 PLD阵列结构及编程 现场可编程门阵列FPGA MAX+plus编程软件,2003年11月15日,第23章 可编程逻辑器件（PLD）,电子第23章可编程逻辑器件,第23章目录,23.1 PLD的电路符号及编程原理 23.2 简单PLD结构及工作原理 23.3 复杂PLD(CPLD) 23.4 现场可编程门阵列（FPGA） 23.5 MAX+plus编程软件简介,电子第23章可编程逻辑器件,PLD概述,PLDProgrammable Lo

2、gic Devices,大规模集成电路，集成了大量的门电路和触发器，用户可编程构成所需电路。,电子第23章可编程逻辑器件,清华大学电机系唐庆玉 2003年11月15日编,PLD类型,（1）PROM型（Programmable ROM） （2）PLA型（ Programmable Logic Array 可编程逻辑阵列 ） （3）PAL型（ Programmable Array Logic可编程阵列逻辑） （4）GAL型（Generic Array Logic通用阵列逻辑）,（5）复杂PLD型（ Complex PLD） CPLD（复杂可编程逻辑器件） FPGA（现场可编程门阵列）,最复杂,简单

3、,较复杂,电子第23章可编程逻辑器件,23.1 PLD的逻辑表示方法及图形符号,(1)PLD的逻辑表示方法,电子第23章可编程逻辑器件,（2）PLD的图形符号,缓冲门,与门,或门,可编程连接或不连接,输出恒等于0,电子第23章可编程逻辑器件,PLD图形符号（续）,电子第23章可编程逻辑器件,门电路符号中美对照表,与 或 非 与非 或非 异或,电子第23章可编程逻辑器件,清华大学电机系唐庆玉 2003年11月15日编,23.2 简单的PLD阵列结构及编程,结构: AND逻辑阵列+OR逻辑阵列,类型 AND阵列 OR阵列 D触发器 PROM 连接固定 可编程（一次性） PLA 可编程（一次性） 可

4、编程（一次性） PAL 可编程（可多次电擦除） 连接固定 8个 GAL 可编程（可多次电擦除） 连接固定 8个,电子第23章可编程逻辑器件,清华大学电机系唐庆玉 2003年11月15日编,(1)PROM的内部结构及编程,AND阵列固定,OR阵列可编程,输出,输入,电子第23章可编程逻辑器件,例1 用PROM实现半加器,思考题：如何用PROM实现全加器？,PROM实现,电子第23章可编程逻辑器件,例2 用PROM实现三变量奇数校验电路,电子第23章可编程逻辑器件,清华大学电机系唐庆玉 2003年11月15日编,(2) PLA的内部结构及编程,AND阵列可编程,OR阵列可编程,电子第23章可编程逻

5、辑器件,例3 用PLA实现三八译码器,电子第23章可编程逻辑器件,清华大学电机系唐庆玉 2003年11月15日编,(3) PAL（专用组合输出型）的内部结构及编程,AND阵列可编程,OR阵列固定,输出0,输入,输出1,用途：实现组合逻辑电路,电子第23章可编程逻辑器件,PAL的输出结构类型,电子第23章可编程逻辑器件,例4：写出PAL阵列输出X的表达式,将此式化简,电子第23章可编程逻辑器件,例5：Y=AB C，用PAL阵列实现该式。,电子第23章可编程逻辑器件,例6：分别在PROM和PAL阵列上画出七段显示译码器 逻辑电路图,七段显示译码电路,电子第23章可编程逻辑器件,七段显示译码电路真值

6、表,十进制数 A3A2A1A0 Ya Yb Yc Yd Ye Yf Yg 显示字形 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 1 2 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 2 3 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 3 4 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 4 5 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 5 6 0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 6 7 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 7 8 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 8 9 1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1

7、9,电子第23章可编程逻辑器件,用真值表设计Ya的逻辑表示式,用输出为1的项写出与或表达式，（不化简）,同理写出YbYg的逻辑表达式,电子第23章可编程逻辑器件,用PROM阵列实现七段显示译码器逻辑,电子第23章可编程逻辑器件,用卡诺图化简Ya的逻辑表示式,电子第23章可编程逻辑器件,在PAL阵列上实现七段显示译码器逻辑,电子第23章可编程逻辑器件,清华大学电机系唐庆玉 2003年11月15日编,(4) PAL （寄存器输出结构型）的内部结构及编程,功能：可编程组成记忆、计数、移位、寄存等时序逻辑电路,8输入 8输出 固定,电子第23章可编程逻辑器件,清华大学电机系唐庆玉 2003年11月15

8、日编,例7 用寄存器输出结构型的PAL组成二位减法器,CLK FB FA 0 1 1 1 1 0 2 0 1 3 0 0 4 1 1,状态方程,经反相输出后就是二位减法器,电子第23章可编程逻辑器件,(5) GAL的内部结构及编程,GAL的内部结构与PAL基本一样，只是在输出端增加了“可编程输出逻辑宏单元(OLMC)”，其输出状态可由用户定义，这样，使编程更灵活，使一片GAL具有所有型号的PAL的功能。,1脚时钟（可定义成输入）,11脚 输出使能 （可定义成输入）,电子第23章可编程逻辑器件,GAL的输出逻辑宏单元（OLMC）结构,电子第23章可编程逻辑器件,例8 GAL16V8型GAL的编程

9、举例,设计2线4线译码器,电子第23章可编程逻辑器件,例8 ABEL语言编程,Module 2-4 DECODER Declarations A,B pin 2,3; Y0,Y1,Y2,Y3 pin 12,13,14,15;,Equations Y0=B#A; Y1=B#!A; Y2=!B#A; Y3=!B#!A;,Test-vectors (B,A Y3,Y2,Y1,Y0) 0,0 1,1,1,0 0,1 1,1,0,1 1,0 1,0,1,1 1,1 0,1,1,1 END, D0,D1,D2,D3:OUTPUT;) BEGIN D0=B3,h2cd.tdf的AHDL描述语法编程,电子第23章可编程逻辑器件,将一个2位16进制数转换为2位10进制数,DA0,DA5 DA6 DA7,DA1 DA2 DA3 DA4,H0 H1 H2 H3 H4,H5 H6 H7,hcd.sym电路文件,电子第23章可编程逻辑器件,将一个2位16进制数转换为2位10进制数,hcd.sym,相当于制造了一个新器件,电子第23章可编程逻辑器件,例3 将二个4位二进制数相加，并将和转