第2章 FPGA/CPLD结构与应用
第2章 FPGA/CPLD结构与应用
EDA技术讲义 相关专业名词少 2 EDA: Electronic Design Automation电子设计自动化 GAL: Generic Array Logic通用阵列逻辑 PLD: Programmable logic device可编程逻辑器件 2CPLD: Complex Programmable Logic Device复杂可编程逻辑器件 FPGA: Field Programmable Gate Array现场可编程门阵列 EPLD: Erasable programmable logic device可擦除可编程逻辑器件 AsIC: Application Specific Integrated Circuit特定用途集成电路 VHDL: Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language 超高速集成电路硬件描述语言
EDA技术讲义 GAL: Generic Array Logic 通用阵列逻辑 相关专业名词 EDA:Electronic Design Automation 电子设计自动化 PLD:Programmable Logic Device 可编程逻辑器件 CPLD:Complex Programmable Logic Device 复杂可编程逻辑器件 EPLD:Erasable Programmable Logic Device 可擦除可编程逻辑器件 FPGA:Field Programmable Gate Array 现场可编程门阵列 VHDL:Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language 超高速集成电路硬件描述语言 ASIC:Application Specific Integrated Circuit 特定用途集成电路
EDA技术讲义 2.1概迷 图2-1基本PLD器件的原理结构图 输入 输入 输出 缓冲 阵 缓冲 输出 电路 列 或阵列 电路
EDA技术讲义 2.1 概 述 输入 缓冲 电路 与 阵 列 或 阵 列 输出 缓冲 电路 输 入 输 … … 出 图2-1 基本PLD器件的原理结构图
EDA技术讲义 211可编程逻辑器件的发展历程 改进的己 器件 和>器件 内嵌复杂 器件 功能模块 件 的SOPC 70年代 80年代 90年代
EDA技术讲义 2.1.1 可编程逻辑器件的发展历程 70年代 80年代 90年代 PROM 和PLA 器 件 改 进 的PLA 器 件 GAL 器 件 FPGA 器 件EPLD 器 件 CPLD 器 件 内嵌复杂 功能模块 的SOPC
EDA技术讲义 212可编程逻辑器件的分类 图2-2按集成度(PLD)分类 可编程逻辑器件(PLD) 简单PLD 复杂PLD PROM PLA PAL GAL CPLD FPGA
EDA技术讲义 2.1.2 可编程逻辑器件的分类 图2-2 按集成度(PLD)分类 可编程逻辑器件(PLD) 简单 PLD 复杂 PLD PROM PLA PAL GAL CPLD FPGA
EDA技术讲义 2,2简单PLD原理 22.1电路符号表示 图2-3常用逻辑门符号与现有国标符号的对照 非门 与门 或门 异或门 常用符号 断号不 遇辑表达式F=TAF=AB F=A+B F=A⊕B
EDA技术讲义 2.2 简单PLD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符号的对照
EDA技术讲义 221电路符号表示 A A A A F=ABD DO-A A BC D 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 A+C A B C D 末连接 固定连接可编程连接 图27PLD中或阵列的表示 图28阵列线连接表示
EDA技术讲义 2.2.1 电路符号表示 图2-4PLD的互补缓冲器 图2-5 PLD的互补输入 图2-6 PLD中与阵列表示 图2-7 PLD中或阵列的表示 图2-8 阵列线连接表示
EDA技术讲义 2.2.2 PROM 图29PROM基本结构: 地址 存储单元 译码器|w, 阵列 n-1 其逻辑函数是: O
EDA技术讲义 2.2.2 PROM 地址 译码器 存储单元 阵列 … … … A0 A1 An−1 W0 W1 Wp−1 F0 F1 Fm−1 n p = 2 图2-9 PROM基本结构: 2 1 1 1 0 1 1 1 0 0 1 1 0 ... W A A A W A A A W A A A n n n n = = = − − − 其逻辑函数是: −
EDA技术讲义 2.2.2 PROM 图2-10PROM的逻辑阵列结构 Ao 与阵列 A1 或阵列 F (不可 编程)LW (可编程): P 2 逻辑函数表示: F=M,W,+∵+M,AW,+M 0.0″0 p-1,1p +,tmi 0 10 Fm-1=Mp-Im-wp-1+.+M1 m-1+Mom-o
EDA技术讲义 2.2.2 PROM 图2-10 PROM的逻辑阵列结构 与阵列 (不可 编程) 或阵列 (可编程) … … … A0 A1 An−1 W0 W1 Wp−1 F0 F1 Fm−1 n p = 2 1 1, 1 1 1, 1 1 0, 1 0 1 1,1 1 1,1 1 0,1 0 0 1,0 1 1,0 1 0,0 0 F M W M W M W F M W M W M W F M W M W M W m p m p m m p p p p − − − − − − − − − − = + + + = + + + = + + + 逻辑函数表示:
EDA技术讲义 2.2.2 PROM 图2-12用PROM完成半加器逻辑阵列 图2-11PROM表达的PLD图阵列 或阵列 (可编程) 或阵列 (可编程) A, AI Ao A 与阵列(固定) F A1A1 Ao 与阵列(固定) FF F0=A041+A041 Fl=AlA0
EDA技术讲义 2.2.2 PROM 图2-11 PROM表达的PLD图阵列 与阵列(固定) 或阵列 (可编程) A1 A0 A1 A1 A0 A0 F1 F0 图2-12 用PROM完成半加器逻辑阵列 与阵列(固定) 或阵列 (可编程) A1 A0 A1 A1 A0 A0 F1 F0 1 1 0 0 0 1 0 1 F A A F A A A A = = +