微机原理PLD基本知识.pptx

微机原理PLD基本知识;2;3;4;5;6;7;8;9;10;11;12;13;14;15;16;17;18;2.2 CPLD（复杂可编程逻辑器件） ; 2.2.1 CPLD的基本结构; 包括实现乘积项的与阵列、乘积项分配和逻辑宏单元等，用于实现各种逻辑功能。 ; ; MAX7000S采用第二代的MAX结构，组成： ;二、MAX7000的结构和原理（以MAX7000S为例） ; 2.3 FPGA（现场可编程门阵列）; 由可配置的逻辑模块（CLB，Configurable Logic Block）、可编程布线资源（PI，Programmable Interconnection）和可编程的输入输出模块（IOB，Input/Output Block）三部分组成。 ;基于SRAM编程的FPGA主要结构特征： ; 缺点： ; 2. 基于反熔丝编程的FPGA ; 2.3.2 Altera公司的FPGA ; 2.3.2 Altera公司的FPGA ; 1.器件结构; ① FLEX 10K器件内部含有一个嵌入阵列和一个逻辑阵列。 ② FLEX 10K器件含有一个能高速且连续的快速互连通道。 ③ FLEX 10K器件配有多功能的I/O单元。 ④ FLEX 10K器件提供了6个专用输入引脚和驱动寄存器的控制输入。 ⑤ FLEX 10K器件具有高密度和高性能特性。 ⑥ FLEX 10K器件设有一个优化接口，允许微处理器对器件进行串行或并行、同步或异步配置。 ⑦ FLEX 10K器件能实现在线重新配置的实时操作。 ⑧ FLEX 10K器件支持多电压接口，可在2.5V、3.3V和5V电压下工作，并遵守PCI总线规定。; 嵌入阵列由一系列嵌入式阵列块EAB构成。 EAB是一种在输入/输出端口带有触发器的RAM电路，它既可以作为存储器使用，也可以用来实现逻辑功能。 当实现存储功能时，每个EAB提供2048个字节，可用来完成RAM、ROM和FIFO功能。 当实现逻辑功能时，每个EAB可提供100～600个逻辑门，用以实现复杂的逻辑运算。 对于一些通用的逻辑功能，可通过对EAB的编程，产生一个查找表LUT，根据查表的结果来实现其逻辑功能。 ;; 逻辑阵列块LAB是由8个逻辑单元(LE)、两条专用高速通路（进位链和级联链）、局部互连通道、控制电路和输出驱动电路等构成。 ;逻辑单元（LE）;逻辑单元LE ;逻辑单元LE ;逻辑单元LE ;3．快速通道（FT） ;4．输入/输出单元(IOE) ; 由一个三态缓冲器、一个触发器和实现多功能控制的多路选择器，以及外围控制总线组成。 ; 除了FLEX系列外，Altera公司生产的FPGA产品还有ACEX、APEX、Mercury、Excalibur、Stratix和Cyclone等系列。 在这些产品中，不同系列的FPGA器件具有不同的内部结构。每种系列都有各自的特点，用户可以针对不同的应用来选择器件。 ;系列产品;系列产品; 由于可编程逻辑器件具有在系统下载或重新配置功能，因此在电路设计之前就可以把其焊接在印刷电路板上，并通过电缆与计算机连接。在设计过程中，以下载编程或配置方式来改变可编程逻辑器件的内部逻辑关系，达到设计逻辑电路目的。 目前常见的可编程逻辑器件的编程和配置工艺包括基于电可擦存储单元的E2PROM或Flash技术的编程工艺、基于SRAM查找表的编程单元的编程工艺和基于反熔丝编程单元的编程工艺三种。 CPLD的编程和FPGA的配置可以使用专用的编程设备，也可以使用下载电缆。例如用Altera公司的ByteBlaster（MV）并行下载电缆，它与Altera器件的接口一般采用10芯连接器，将PC机的并行打印口与需要编程或配置的器件连接起来，在开发工具软件的控制下，就可以对Altera公司的多种CPLD和FPGA进行编程或配置。;引脚; JTAG(Joint Test Action Group；联合测试行动小组)是一种国际标准测试协议（IEEE 1149.1兼容），主要用于芯片内部测试。现在多数的高级器件都支持JTAG协议，如DSP、FPGA器件等。标准的JTAG接口是4线：TMS、TCK、TDI、TDO，分别为模式选择、时钟、数据输入和数据输出线。 JTAG最初是用来对芯片进行测试的，JTAG的基本原理是在器件内部定义一个TAP（Test Access Port；测试访问口）通过专用的JTAG测试工具对进行内部节点进行测试。JTAG测试允许多个器件通过JTAG接口串联在一起，形成一个JTAG