1——PLD概述.pptVIP

与阵列 Y 1 Y 2 或阵列 A B 与阵列 Y 1 Y 2 或阵列 （4）与或阵列图 任一组合逻辑函数都可用“与或”式表示，即任何组合逻辑函数都可以用一个与门阵列与一个或门阵列来实现。 如： 标准画法 简化画法 * PLD的应用己渗透到计算机硬件、工业控制（汽车电子）、智能仪表、家用电器件（数字电视）、娱乐装置、通信设备和医疗电子仪器等多个领域。 今天的数字系统设计人员若不懂PLD技术，就象六七十年代的电路设计师不懂印刷线路板设计技术一样，必将难以胜任工作。 学习PLD比学习单片机要简单的多，有数字电路基础，会使用计算机，就可以进行PLD的开发。 * * 集成电路是采用半导体制作工艺，把许多晶体管、电阻器、电容器等元器件制作在一块较小的单晶硅片上，并按照多层布线或隧道布线的方法将元器件组合成完整的电子电路 。 按芯片上所含逻辑门电路或晶体管的个数划分集成电路： 单块芯片上包含几十~几百个逻辑门的集成电路称为小规模集成电路（SSIC）； 逻辑门在几百~几千的称为中规模集成电路（MSIC）； 门数几千~几万的称大规模集成电路（LSIC）； 门数超过几万个的则称超大规模集成电路（VLSIC）。 * * 把一个有专用目的，并具有一定规模的电路或子系统集成化而设计在一芯片上，这就是专用 集成电路ASIC的设计任务，通常ASIC的设计要么采用全定制电路设计方法，要么采用半定制电路设计方法。 全定制集成电路是按照预期功能和技术指标而专门设计制成的集成电路，是一种基于晶体管级的手工设计版图的制造方法。 * 在半导体制造中，许多芯片工艺步骤采用光刻技术，用于这些步骤的图形“底片”称为掩膜（也称作“掩模”），其作用是：在硅片上选定的区域中对一个不透明的图形模板掩膜，继而下面的腐蚀或扩散将只影响选定的区域。 将所需线路印在胶片之类的东西上，就是一个简单的掩模，然后在要刻蚀线路的基底上涂布光刻胶，用掩模盖在上面曝光，线路就转移到涂胶的基底上了，未被掩模上不透明部分覆盖的地方就曝光了，可以用特定试剂腐蚀除去，基底上就形成了所需线路或沟道。 芯片上的电路和金属引线都是事先由器件生产厂家做好的，但其逻辑功能在出厂时并没有确定，其逻辑功能可由用户根据需要借助于PLD开发工具通过对其编程的方法来确定。 但采用常规的半定制电路．必须设计特定的掩膜版，如门阵列中的布线版，不仅增加产品开发的成本，拉长了开发周期，而且在对产品原型进行改进时，哪怕是一丁点儿的改动，都必须重新设计掩模版，重新加工新设计的芯片，这些都不利于产品的更新换代．于是可编程逻辑器件应运而生。 集成电路的设计与制造，已不再完全由半导体厂商独立承担，系统设计师在实验室里就可以设计出合适的ASIC芯片，并且立即投入实际应用之中。 * 对于一个产品的设计开发来说，不仅要降低系统体积和成本 ，提高系统的可靠性，而且还需要简化设计过程，缩短研制周期。要达到这一目的，就希望有一种很多厂家都可提供的，具有一定的连线结构和已封装好的全功能标准电路。这种器件可以由用户根据需要自行完成编程设计工作，用某种编程技术自己“烧制”，使内部电路结构实现再连接，以实现不同的逻辑功能。也就是说用户既是使用者又是设计者和制造者，这种器件就是PLD。 组合逻辑电路，如门电路，编译码器等； 时序逻辑电路，如触发器、计数器、寄存器等。 可编程逻辑器件（简称PLD）是一种由用户编程以实现某种逻辑功能的新型器件，它为多输入多输出的组合逻辑或时序逻辑电路提供了一体化的解决方案。在实际电路设计中，PLD可代替各种小规模和中规模集成电路，从而节省电路板空间、减少集成电路数目和降低成本。因此在数字电路及数字系统设计中得到了广泛应用。 * 采用熔丝技术与反熔丝技术编程的PLD器件的编程单元的状态由熔丝控制。对于熔丝编程技术的器件．其原先的熔丝是接通的。编程时，按要求将其烧断，或维持熔丝的接通状态。 采用反熔丝编程技术的器件，其原先的熔丝状态是断开的。编程时，按要求将其接通．或维持熔丝的断开状态。 在编程时，专用的编程器将根据编程数据控制每个编程单元的熔丝接通与否，编程之后熔丝的状态按所设计的逻辑固定下来，从而具有一定的逻辑功能。采用这种技术的PLD器件需用专用的编程器对其进行编程而且编程后所改变的熔丝的状态是不可逆转的，因而只能编程一次。 * SIMOS管的控制栅G与沟道之间有一个被包围在二氧化硅中的多晶硅浮栅，编程时在漏源间加高压脉冲，沟道中产生雪崩，在控制栅加正电压，则沟道中因雪崩产生的高能电子穿过二氧化硅绝缘层注入到浮栅上。当编程电压去除后，因浮栅被绝缘层包围，在编程时所积累的电子无处泄露，可以长期保存。经过编程的SIMOS管，因浮栅上的负电荷作用，其开启电压被提高到电源电压附近，电路正常工作时处于截止状态，而未经编程