5.1 PLD的基本概念

可编程阵列

什么是PLD

PLD是用户根据需要自行设计芯片中特定逻辑电路的器件。所有的PLD都是由可编程阵列组成。
所谓可编程阵列是行列导线组成的导电网格。在网格的交叉线上通过熔断金属丝或者E**2**COMS管等连接技术来实现逻辑1或者0.

与阵列

如图所示,就是一种与阵列,输入端是AB,输出端是X1X2X3
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为什么被称为可编程阵列?原因在于如图(a)所示,导电网格导通了所有输入的可能性,只需要每一行保留需要的网格点,就可以实现自我调节最终的输出,例如图(b)。

注意这里的图(b),这里再与门输入前有个2,表示这是一个**2输入与门**

或阵列

如图所示:
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解析一下这里的X输出。在每一行交叉处有黑点的就表示一个输入,比如第一行中,ABC是有黑点标注的,所以最终X1的输出为A + B + C

可编程连接技术

连接技术有以下4种:

  • 熔丝技术:编程之前,熔丝通连接(原始),状态称为逻辑1 ;对选定熔丝熔断后的状态称为逻辑0。非易失
  • 反熔丝技术:这种连接与熔丝连接正好相反,不是破坏连接,而是建立连接。非易失
  • E2PROM技术:加电的方式可以擦除或重写,ISP在系统编程
  • SRAM技术:SRAM存储元通过将触发器实现连接、断开。易失,每次加电,PLD编程数据必须重新写入

    PLD的类型

    PLD的类型主要有两种:

  • 简单可编程逻辑器件SPLD

    • PROM:一次可编程制度存储器
    • PAL:可编程阵列逻辑
    • PLA:可编程阵列逻辑
    • GLA:通用阵列逻辑
  • 复杂可变成功逻辑器件CPLD

    本质上CPLD是**利用可编程的互连总线连接起来的多路SPLD。


5.5 可编程逻辑的VHDL文本方式设计

VHDL的基本概念

定义

VHDL是一种硬件描述语言,用文本的方式设计逻辑输入。
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基本结构

  1. 实体:描述所设计系统的外部接口信号
  2. 结构体:描述系统内部的结构和行为
  3. 包集合:存放各种农设计模块能共享的数据类型
  4. 配置:从库中选取单元来组成新系统
  5. 库:存放已经编译过的模块单元

    VHDL的组合逻辑设计

    VHDL的时序逻辑设计