可编程(Programmable)-功能可配置
逻辑器件(Logic Devices)-数字器件
可编程逻辑器件(Programmable Logic Devices, PLD)-逻辑功能可配置的数字元器件1.可编程逻辑器件( PLD ):
通过配置器件内部可编程逻辑单元和可编程连线来实现所需要的逻辑功能。
2.
PLD的基本结构
“与阵列”和“或阵列”为主体,实现各种逻辑函数和逻辑功能
输入缓冲:增强输入信号的驱动能力;产生输入信号的原变量和反变量;
输出缓冲:对输出信号进行处理,能输出组合逻辑信号和时序逻辑信号。输出缓冲一般含有三态门、寄存器单元。
3.
PROM(可编程只读存储器)
EPROM(紫外线可擦除存储器)
E2PROM(电可擦除存储器)
PLA(可编程逻辑阵列)
PAL(可编程阵列逻辑)
GAL(通用阵列逻辑)
CPLD(复杂可编程逻辑器件)
FPGA(现场可编程门阵列)
5.非易失性
(1)熔丝(Fuse)
(2)反熔丝(Antifuse)编程元件
(3)紫外线擦除、电可编程,如EPROM。
(4)电擦除、电可编程方式,(EEPROM、快闪存储器,如多数CPLD
(5)静态存储器(SRAM)结构,如多数FPGA (易失性)
6.PROM的结构
与阵列固定,或阵列可编程
阵列规模大、速度低,主要作为存储器用
7.PLA的基本结构
与阵列可编程,或阵列可编程,输出电路固定
阵列规模小,编程复杂
8.PAL的基本结构
与阵列可编程,或阵列固定,输出电路固定
9.CPLD基本由三部分组成
(1)宏功能模块
逻辑阵列(可编程的与阵列、固定的或阵列),可编程寄存器,数据选择器,异或门,三态门等
(2)I/O控制块
作用是以合适的电平(如TTL,CMOS,ECL,PECL或LVDS)把内部信号驱动到CPLD器件的外部引脚上,或将外部来的信号送到器件内部。每个I/O可被独立的配置为输入、输出或双向
(3)连线阵列
将信号从器件的各个部分传递到器件的其他部分,信号通过芯片的延迟时间可确定10.FPGA优点:
密度高、编程速度快、设计灵活和可再配置等
工作特点:
(1)功能由逻辑结构的配置数据决定;
(2)工作时配置数据存放在片内的SRAM上;
(3)工作前需要从芯片外部加载配置数据;
(4)配置数据存储在片外的EPROM、E2PROM等设备中;
(5)可以控制加载过程,在现场修改器件的逻辑功能,即所谓现场编程。
11.FPGA的基本结构:
(1)可编程逻辑模块CLB
?FPGA的基本结构单元
?可以实现逻辑函数
?可以配置成RAM
?函数发生器、数据选择器、触发器和信号变换电路等组成
(2)输入/输出模块IOB
提供了器件引脚和内部逻辑阵列的接口电路。每一个IOB控制一个引脚(除电源线和地线引脚外),将它们可定义为输入、输出或者双向传输信号端。
(3)互连资源IR
包括各种长度的连线线段和一些可编程连接开关。
12.FPGA的查找表(LUT),配置方式:JTAG方式、AS模式(主动串行)、PS模式(被动)