现代电子技术基础（下） 教学配套课件 王成安 主编 15.pdfVIP

现代电子技术基础 第十五章 可编程逻辑器件及其应用  本章重点、难点  可编程逻辑器件概论  通用可编程逻辑器件GAL  复杂可编程逻辑器件CPLD  现场可编程逻辑器件FPGA  可编程逻辑器件的编程软件和编程器  本章小结 返回主目录 现代电子技术基础 本章重点、难点 重点：  专用集成电路ASIC的优越性  可编程逻辑器件PLD  CPLD的特点 难点：  FPGA的内部结构 现代电子技术基础 15.1可编程逻辑器件概论 一、ASIC是专用集成电路的优越性： 1. 可靠性提高：用ASIC芯片进行系统设计后，外部连线减 少，集成度增加，电路工作的可靠性明显提高； 2. 系统易于优化：ASIC是针对专门应用而特别设计的，系 统设计、电路设计、工艺设计之间紧密结合，这种一体 化的设计有利于获得前所未有的高性能系统； 3. 必威体育官网网址性增强：ASIC芯片由于在设计时采用软件加密，相 当于一个“ 黑盒子” ，难以仿造，具有很强的商业竞争 力； 4. 整体性能改善：ASIC芯片结构灵活、体积很小、功耗降 低、重量减轻。另外，在批量应用时，可显著降低系统 成本。 现代电子技术基础 二、ASIC的分类 ASIC按照设计方法不同进行分类：  全定制是一种基于晶体管级的设计方法，设计人员 用版图编辑工具从晶体管的版图尺寸、位置及互连线 开始亲自设计，以得到ASIC芯片的最优性能，使芯片 的面积利用率高、工作速度快、本身功耗低。这种设 计方法灵活性高，可以获得最优的性能，但设计周期 长、设计费用高，比较适合于大批量的ASIC芯片设 计。  半定制设计是一种约束性设计方式，约束的主要目的 是简化设计、缩短设计周期、提高芯片的成品率。目前 广泛采用的半定制设计方法有：门阵列设计法、标准单 元设计法及可编程逻辑芯片设计。 现代电子技术基础 三、可编程逻辑器件PLD 1.分类： 1) 简单可编程逻辑器件SPLD； 2) 复杂可编程逻辑器件CPLD； 3) 现场可编程门阵列FPGA； 2.基本组成： 现代电子技术基础 3.PLD内部逻辑符号的表示方法 （1）连线的表示法 在PLD逻辑阵列中：“•”表示固定连接，不可编程；“ ╳” 表示已通过编程接通了；交叉点处无任何连接标记则 表示通过编程被断开了。 现代电子技术基础 （2）与门表示法 在PLD中，与门的输入只画一根线，输入端的个数用垂 直线来表示。 现代电子技术基础 15.2通用可编程逻辑器件GAL 一、GAL的特点与分类 1.GAL的分类（根据门阵列结构）： (1)与阵列可编程、或阵列固定式结构。如：GAL16V8、 GALl6V8A 、 GA116V8B 、 GAL20V8 、 GAL20V8A 、 GAL20V8、ispGAL16Z8等； (2)与阵列和或阵列都可编程式结构。如GAL39V18、 GAL6001等。 2.GAL型号的一般形式： 用GAL m V n来表示，其中，m：输入端数 目；n：输出 端数目；V：通用阵列逻辑器件。 如GAL16V8，它有16个输入端、8个输出端。 现代电子技术基础