第二节 可编程逻辑阵列PLA
9.3 可编程逻辑阵列(PLA)
Q2n1 D2 Q4 Q2Q1 Q2 Q1 Q1n1 D1 Q1
CP /R /Q 1 Q1 /Q 2
Q2
/Q 3
Q3
/Q 4
Q4
译码、显示 8421BCD计数器
与阵列(与项) 地址译码器
a P8 P7 P6 P5 P4 P3 P2 P1 P0 bc d e gf
D
Q
4
/R /Q
D
Q
a Q4Q3Q2Q1 Q3Q2Q1 P0 P1 b Q3Q2Q1 Q3Q2Q1 P2 P3 c Q3Q2Q1 P4
W=A
地址译码器输
X=A⊕B AB AB 出字线是7个
Y=B⊕C BC BC 与项而不是最
0 1110100 1 0001100 1 0011101 1 0101111 1 0111110 1 1001010 1 1011011 1 1101001
Z=C⊕D CD CD 小项。
令字线:P0 A P3 BC P6 C D P1 AB P4 BC
Q4 Q3 Q2 Q1
D
a
C B A
译 码 器
b g
七段 LED
令:DCBA=Q4Q3Q2Q1
a DCBA CBA Q4Q3Q1Q1 Q3Q2Q1 P0 P1
b CBA CBA Q3Q2Q1 Q3Q2Q1 P2 P3 c CB A Q3Q2Q1 P4
共9个与项
d CB A CBA DCBA Q3Q2Q1 Q3Q2Q1 Q4Q3Q2Q1 P1 P5 P0
10 01 000 0
Q4Q3
Q2Q1 00 01 11 10
00 0 0 X 1
01 0 0 X 0Q4n1 11 0 1 X X 10 0 0 X X 共八个与项
可编程逻辑器件及应用 技法
可编程逻辑器件及应用技法一、可编程逻辑器件的概念及种类可编程逻辑器件(Programmable Logic Device,PLD)是一种可以根据用户需要进行编程的数字电路。
它由固定数量的逻辑单元、输入/输出端口和可编程互连网络组成。
根据其结构和功能特点,可编程逻辑器件主要分为三类:可编程门阵列(Programmable Array Logic,PAL)、可编程逻辑阵列(Programmable Logic Array,PLA)和复杂可编程逻辑器件(Complex Programmable Logic Device,CPLD)。
1. 可编程门阵列(PAL)可编程门阵列是最早出现的一种PLD。
它由一个或多个输入端口、一个或多个输出端口以及一组与这些输入输出端口相连的逻辑门组成。
PAL中每个逻辑门都有一个开关控制其是否参与运算。
PAL可以通过改变开关状态来改变电路功能。
2. 可编程逻辑阵列(PLA)可编程逻辑阵列是在PAL的基础上发展起来的。
与PAL不同的是,PLA中每个逻辑门都有两个开关控制其是否参与运算。
这样就可以实现更加复杂的电路功能。
3. 复杂可编程逻辑器件(CPLD)复杂可编程逻辑器件是一种集成度更高、功能更强大的PLD。
它由多个可编程逻辑单元(Programmable Logic Block,PLB)组成,每个PLB包含多个可编程逻辑门、输入/输出端口和可编程互连网络。
CPLD可以实现更加复杂的电路功能,并且具有更高的速度和密度。
二、可编程逻辑器件的应用1. 数字电路设计可编程逻辑器件可以根据用户需要进行编程,因此在数字电路设计中得到了广泛应用。
例如,可以使用PAL或PLA来实现简单的逻辑功能,使用CPLD来实现复杂的电路功能。
2. 通信系统通信系统中需要对数据进行处理和传输,因此需要大量的数字电路。
可编程逻辑器件可以根据通信系统的需求进行编程,从而实现各种不同的数据处理和传输功能。
3. 控制系统控制系统中需要对各种参数进行测量和控制。
pal可编程阵列逻辑原理
pal可编程阵列逻辑原理PAL(可编程阵列)是一种可编程逻辑器件,用于实现数字电路的设计和功能实现。
它由一系列可编程逻辑门组成,可以根据用户的需求进行编程,以实现特定的逻辑功能。
在本文中,我们将深入探讨PAL的工作原理和应用。
让我们来了解一下PAL的基本结构。
一个PAL由一个输入矩阵、一个输出矩阵和一个可编程逻辑阵列组成。
输入矩阵用于接收输入信号,输出矩阵用于输出计算结果,而可编程逻辑阵列则是PAL的核心部分,用于实现特定的逻辑功能。
可编程逻辑阵列由一系列可编程逻辑门组成,包括与门、或门、非门等。
这些逻辑门通过编程,可以按照用户的需求进行连接和配置,从而实现特定的逻辑功能。
编程可以通过烧录或者存储器编程来实现,具体取决于PAL的类型。
PAL的工作原理是基于布尔代数和逻辑运算的。
布尔代数是一种逻辑代数,用于描述和分析逻辑关系。
在布尔代数中,存在逻辑运算符,如与、或、非等。
PAL通过编程,配置逻辑门的输入和输出关系,从而实现特定的逻辑运算。
PAL的编程可以通过编程工具或者硬件描述语言来完成。
编程工具通常提供图形界面,用户可以通过拖拽和连接逻辑门来编程。
硬件描述语言通常是一种描述电路的语言,用户可以通过编写代码来实现逻辑功能。
无论是使用编程工具还是硬件描述语言,最终都需要将编程结果下载到PAL中,以实现特定的逻辑功能。
PAL具有很多优点,使其在数字电路设计中得到广泛应用。
首先,PAL具有灵活性和可重构性。
通过重新编程,PAL可以实现不同的逻辑功能,从而适应不同的设计需求。
其次,PAL具有高速性能和低功耗。
由于PAL使用硬编码的逻辑电路,不需要进行逻辑门的计算,因此具有较高的工作速度和较低的功耗。
此外,PAL还具有较高的可靠性和稳定性,可以在不同的环境下稳定运行。
PAL在数字电路设计和逻辑功能实现中有着广泛的应用。
它可以用于实现各种逻辑电路,如加法器、减法器、乘法器等。
此外,PAL 还可以用于实现状态机、数据选择器、时序电路等。
可编程逻辑器件PAL和通用逻辑阵列GAL电子技术
可编程规律器件PAL和通用规律阵列GAL -电子技术一、可编程阵列规律器件PALPAL接受双极型熔丝工艺,工作速度较高。
PAL的结构是与阵列可编程和或阵列固定,这种结构为大多数规律函数供应了较高级的性能,为PLD进一步的进展奠定了基础。
(一)PAL的基本结构PAL器件的输入、输出结构以及输入、输出的数目是由集成电路制造商依据实际设计状况大致估量确定。
PAL器件的型号很多,它的典型输出结构通常有四种,其余的结构是在这四种结构基础上变形而来。
1. 专用输出基本门阵列结构2. 可编程I/O输出结构可编程I/O结构如下图所示。
3. 寄存器型输出结构:也称作时序结构,如下图所示。
4. 带异或门的寄存器型输出结构:有些PAL器件是由数个同一结构类型组成,有的则是由不同类型结构混合组成。
如由8个寄存器型输出结构组成的PAL器件命名为PAL16R8,由8个可编程I/O结构组成的PAL器件则命名为PAL16L8。
(二)PAL16L8的使用PAL的例题请同学参看图7-35、图7-36和例6。
应用PAL16L8设计组合规律电路,主要步骤是将输出和激励写成最简与或表达式,然后确定PAL16L8的引脚和编程。
目前能够支持PAL的编程软件已相当成熟,芯片应用也很普及,但是由于其集成密度不高、编程不够机敏,且只能一次编程,很难胜任功能较简单的电路与系统。
二、通用阵列规律GAL器件接受E2CMOS工艺和机敏的输出结构,有电擦写反复编程的特性。
与PAL相比,GAL的输出结构配置了可以任意组态的输出规律宏单元OLMC(Output Logic Macro Cell),GAL和PAL在结构上的区分见下图:(一)GAL器件结构和特点GAL器件型号定义和PAL一样依据输入输出的数量来确定,GAL16V8中的16表示阵列的输入端数量,8表示输出端数量,V则表示输出形式可以转变的一般型1. GAL16V8的基本结构(下图)3. 输出规律宏单元OLMC组态输出规律宏单元由对AC1(n) 和AC0进行编程打算PTMUX、TSMUX、OMUX和FMUX的输出,共有5种基本组态:专用输入组态、专用输出组态、复合输入/输出组态、寄存器组态和寄存器组合I/O组态。
[工学]第2章 可编程逻辑器件可编程逻辑器件
PLD及应用
第2章可编程逻辑器件
CPLD概述
PLD及应用
第2章可编程逻辑器件
PLD及应用
第2章可编程逻辑器件
CPLD概述
基于乘积项阵列型CPLD的组成:
● 可编程内部连线
● 逻辑块
● I/O单元
PLD及应用
第2章可编程逻辑器件
Altera公司的CPLD
Altera公司生产的PLD器件主要有: ● ● ● ● ● ● ● ● ● Classic系列 MAX系列 FLEX系列 ACEX系列 APEX系列 Mercury系列 Excalibur系列 Stratix系列 Cyclone系列 CPLD
PLD及应用
第2章可编程逻辑器件
上电时,由这片配置EEPROM先对FPGA/CPLD
加载数据,十几毫秒后,FPGA/CPLD即可正常工作
(亦可由CPU配置FPGA/CPLD)。
对用户而言,CPLD与FPGA的内部结构稍有不
同,但用法一样,所以多数情况下不加以区分。
PLD及应用
第2章可编程逻辑器件
(f)
PLD及应用
第2章可编程逻辑器件
20世纪70年代初期的PLD主要是:
可编程只读存储器PROM(Programmable Read Only Memory) 可编程逻辑阵列PLA(Programmable Logic Array)。
PLD及应用
A0 A1 A3
第2章可编程逻辑器件
Y0 Y1
PLD及应用
第2章可编程逻辑器件
CPLD通常基于乘积项(product-term)技术, 采用EEPROM(或Flash)工艺,如Altera公司的MAX 系列、Lattice公司的大部分产品及Xilinx公司的 XC9500系列,这种CPLD都支持ISP技术在线编程, 也可用编程器编程,并且可以加密。 FPGA通常基于查找表(Look Up Table,LUT) 技术,采用SRAM工艺,如Altera公司的FLEX、 ACEX、APEX系列和Xilinx公司的Spartan与Virtex 系列。由于SRAM工艺的特点——掉电后数据会消失, 因此调试期间可以用下载电缆配置FPGA/CPLD器件, 调试完成后,需要将数据固化在一个专用的 EEPROM中(用通用编程器烧写)。
可编程逻辑器件及应用 数理统计
可编程逻辑器件及应用数理统计一、可编程逻辑器件可编程逻辑器件(Programmable Logic Device,PLD)是一种电子器件,它可以通过编程实现特定的功能。
PLD包括可编程逻辑阵列(Programmable Logic Array,PLA)、可编程数组逻辑(Programmable Array Logic,PAL)、可编程门阵列(Programmable Gate Array,PGA)、复杂可编程逻辑器件(Complex Programmable Logic Device,CPLD)和场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)等。
1. 可编程逻辑阵列(PLA)PLA是最早的一种PLD。
它由与门阵列和或门阵列组成。
与门阵列用于实现“与”操作,或门阵列用于实现“或”操作。
通过对输入信号进行布线和选择与、或门的输出信号进行连接,就可以实现特定的功能。
2. 可编程数组逻辑(PAL)PAL是一种简化版的PLA。
它只有一个与门阵列和一个或门阵列,并且输入信号只能连接到与门上。
虽然功能比较单一,但是由于结构简单、易于使用和价格低廉等优点,在某些应用领域仍然有广泛的应用。
3. 可编程门阵列(PGA)PGA由大量的基本逻辑单元(如与门、或门、非门等)组成。
通过编程实现不同的布线和选择不同的逻辑单元,就可以实现特定的功能。
PGA具有灵活性高、可重复使用等优点,但是由于基本逻辑单元数量庞大,所以在设计和布局上比较困难。
4. 复杂可编程逻辑器件(CPLD)CPLD是一种中等规模的可编程逻辑器件。
它由多个可编程逻辑单元和输入/输出块组成。
每个可编程逻辑单元可以实现多种逻辑功能,并且可以通过编程进行灵活配置。
CPLD具有结构紧凑、功耗低、速度快等优点,在数字信号处理、通信领域等有广泛应用。
5. 场可编程门阵列(FPGA)FPGA是一种最为灵活的可编程逻辑器件。
它由大量的基本片上资源(如查找表、触发器等)和互连资源组成。
可编程阵列逻辑(PAL)的输出结构及器件命名规则
可编程阵列逻辑(PAL)的输出结构及器件命名规则
可编程阵列逻辑(PAL)是一种简单的PLD。
本文由电子发烧友网小编给大家介绍PAL 的输出结构以及PAL 器件的命名规则。
1.PAL 的输出结构可编程阵列逻辑(PAL)是一种与项可编程、或项固定结构的可编程结构,为能方便实现各种逻辑结构功能,其输出结构通常有很多种结构,并且每种结构有一类期间与之相对应。
下面是组合逻辑电路中常用的集中输出结构:固定输出结构
固定输出结构是可编程器件中最简单的输出结构,其输出就是或阵列的输出,可以实现简单的组合逻辑电路的功能,如下图所示:
图1 固定输出结构
异步I/O 输出结构
上面简单的固定输出结构只能实现简单的组合逻辑功能,如果希望实现其输出端既可以当输入端使用,又可以作为输入端正使用,这是上面的电路就无法实现该功能,这就需要用到异步I/O 输出结构,如下图所示:图2 异步I/O 输出结构
从图上可以看出当其中的三态门的使能端为0 时,其三态门处理高阻状态,其内部的输出与I/O 线隔离,这时I/O 可作为输入来使用;而当三态门的使用能端为1 时,其I/O 为输出,这时内部的逻辑功能不仅输出端I/O 端,还反馈到其内部编程矩阵,这可以实现各种须带反馈的电路,从而减少电路的外部连接,如在RS 触发器电路及各种带级联的电路。
带异或门的输出
带异或门的输出端加上了一个异或门,这个异或门的加入使得电路的构成发生了变化,如果一个逻辑函数需要的与项个数非常多(如一个四输入的函。
可编程阵列逻辑PAL简介
可编程阵列逻辑PAL简介
电子发烧友网核心提示:PAL有很多种不同的意思,但是在电子行业中指的是可编程阵列逻辑(Programmable Array Logic),是简单PLD其中的一种。
电子发烧友网小编带大家一起来深入了解什幺是PAL、PAL的组成部分、PAL的实现工艺等基础知识。
什幺是PAL?
PAL(Programmable Array Logic),是20世纪70年代末由MMI公司率先推出的一种低密度、一次性可编程逻辑器件,是第一个具有典型实际意义的可编程逻辑器件(PLD:Programmable Logic Device)。
PAL的组成部分
PAL器件由可编程的与逻辑阵列、固定的或逻辑阵列和输出电路三部分组成。
PAL由一个可编程的与平面和一个固定的或平面构成,或门的输出可以通过触发器有选择地被置为寄存状态。
通过对与逻辑阵列编程可以获得不同形式的组合逻辑函数。
另外,在有些型号的PAL器件中,输出电路中。
可编程逻辑阵列(PLA)
可编程逻辑阵列(PLA)
可程式逻辑阵列原文是英文的ProgrammableLogicArray,简称PLA,PLA是一种可程式化的装置,可用来实现组合逻辑电路。
PLA具有一组可程式化的AND阶,AND阶之后连接一组可程式化的OR阶,如此可以达到:只在合乎设定条件时才允许产生逻辑讯号输出。
PLA如此的逻辑闸佈局能用来规划大量的逻辑函式,这些逻辑函式必须先以积项(有时是多个积项)的原始形式进行齐一化。
在PLA的应用中,有一种是用来控制资料路径,在指令集内事先定义好逻辑状态,并用此来产生下一个逻辑状态(透过条件分支)。
举例来说,如果目前机器(指整个逻辑系统)处于二号状态,如果接下来的执行指令中含有一个立即值(侦测到立即值的栏位)时,机器就从第二状态转成四号状态,并且也可以进一步定义进入第四状态后的接续动作。
因此PLA等于扮演(晶片)系统内含的逻辑状态图(statediagram)角色。
除了PLA外,其他常用的可程式逻辑装置还有可程式阵列逻辑(PAL)、複杂可程式逻辑装置(CPLD)以及现场可程式逻辑闸阵列(FPGA)。
要注意的是,虽然可程式逻辑阵列一词中带有“可程式”一字,
但不表示所有的PLA都是具有现场性的可程式化能力。
事实上许多都属遮罩性的可程式化,性质与ROM相同,必须在晶片製造厂内就执行与完成程式化设定,尤其是内嵌于电路较複杂的晶片(例如:微处理器)的PLA多属此种程式化方式。
第二章 可编程逻辑器件的基本原理
数字ASIC按照版图结构和制造方法分为全定 制和半定制两种实现方法。
全定制法是一种基于晶体管级的手工设计版图的设计方法。全 制定ASIC的各层掩模都是按特定电路功能专门制造的,设计者必须 从晶体管的版图尺寸、位置和互联线开始设计,并据此确定整个电 路的布局布线,已达到芯片面积利用率高、速度快、功耗低的最优 化性能。涉及需借助全定制版图设计工具来完成。设计全定制ASIC, 不仅要求设计者具有丰富的半导体材料和工艺技术知识,还要具有 完整的系统和电路设计的工程经验。 利用全定制法设计的电路面积利用率最高、性能较好、功耗较低、 集成度高、工作速度高,但其设计制作过程人工参与的工作量大、 设计周期长,而且容易出错。 全定制法比较适用于批量较大的产品,如:通用中小规模集成 电路设计、有特殊性能要求和功耗要求的电路设计、处理器中的特 殊功能模块电路的设计等。
ASIC按照设计方法的不同分为: 一、模拟ASIC 二、数字ASIC
ASIC
数字ASIC
模拟ASIC
全定制
半定制
线性阵列
模拟标准单元
门阵列
标准单元
PLD
图2-1 ASIC的分类
模拟ASIC由线性阵列和模拟标准单元 组成。由于模拟电路的频带宽度、精度、 增益和动态范围等暂时还没有一个最佳的 办法加以描述和控制,因此与数字ASIC相 比,它的发展还相当缓慢。但模拟ASIC可 减少芯片面积、提高性能、降低费用、扩 大功能、降低功耗、提高可靠性以及缩短 开发周期,因此其发展也势在必行。
半定制法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、降低设 计成本和提高芯片成品率。半定制法按逻辑 实现的方式不同分为:门阵列法、标准单元 法、可编程逻辑器件法三种。
• 门阵列法
fpga中pla名词解释
fpga中pla名词解释
在FPGA(现场可编程门阵列)中,PLA(可编程逻辑阵列)是
一种重要的逻辑电路结构。
PLA由两个主要部分组成,AND阵列和
OR阵列。
AND阵列由可编程的输入和内部存储器组成,用于实现逻
辑功能的乘积项。
OR阵列由可编程的输出和输入连接组成,用于实
现逻辑功能的和项。
PLA的主要特点是其灵活性和可编程性,可以
根据特定的设计需求来配置逻辑功能。
在FPGA中,PLA通常用于实
现复杂的逻辑功能和算法,是FPGA实现灵活性和可编程性的关键组
成部分。
从另一个角度来看,PLA还可以被视为一种基于矩阵结构的逻
辑电路,其中输入和输出都是向量。
在FPGA中,PLA通常用于实现
逻辑功能和算法,通过配置其内部的逻辑单元和连接来实现不同的
逻辑功能。
PLA的可编程性使得它可以适应不同的应用需求,从简
单的逻辑运算到复杂的算法实现都可以通过PLA来完成。
总的来说,FPGA中的PLA是一种灵活、可编程的逻辑电路结构,通过配置其内部的逻辑单元和连接来实现不同的逻辑功能和算法。
它是FPGA实现灵活性和可编程性的重要组成部分,也是实现复杂逻
辑功能和算法的关键技术之一。
数字逻辑课件——可编程逻辑阵列(PLA)和可编程阵列逻辑(PAL)
其中 RST 是PLA
的触发器全局复 位,CLK是其全局 时钟。
D2 Q2Q1 Q2Q1Q0
D1 Q1Q0 Q2Q1Q0
D0 Q2Q0 Q1Q0
图7.2.7 时序 PLA实现的同步七进制计数器
• 用ROM实现需8个乘积项,用PLA实现只需6个乘积项。使用 的编程元减少,器件芯片可以减少。
• 每组8个与门都可构成由16个变量(同相输入或 反相输入)控制的乘积项,其中第1乘积项(每 组最上面的与门)控制输出三态反相器。该乘 积项为0时,输出端为高阻态。
• 因此当IO2 ~ IO7作为输入端使用时,该组的第 一乘积项输出必须编程为0。
7
• 除第一乘积项外,另外7个乘积项都经过“或非” 运算后输出,因此该PAL实现的逻辑函数是用 “与或非”关系描述的,低电平有效。
•①专用输入结构(AC1(n) = AC1(m) = 1)
•三态使能控制端接GND ,输出高阻状态。
23
•n单元I/O端口可以实现输入功能,但必须通过相邻m单元
从FMUX反馈到与阵列。 •注意:如果GAL的某个I/O端口没有向相邻单元的反馈线 (如GAL16V8的15,16脚),则该单元不能实现专用输入的 功能。
• 出的是与或逻辑。 • GAL的输出宏单元可以被
灵活组态成不同的输出 模式,以实现各种逻辑 控制要求。
22
•2. GAL几种常用的输出模式 •通过对AC0,AC1的编程,OLMC的输出组态可归纳为3种模式。 •(1) 简单的输入、输出模式(SYN =0,AC0 =0) •简单模式实现的是组合逻辑功能,引脚1和引脚11用作输入 端。三态反相缓冲器的使能为固定电平VCC或GND,因此OLMC 只能作为专用输入结构或专用输出结构。
高二物理竞赛课件电路中可编程阵列逻辑(PAL)
1) 组合 PAL 器件(1)纯组合O输出
③对于PAL器件的应用来说,函数化简的首要目标是减少实现 这一逻辑功能的成本,其关键是减少用于编程的与或式中与项的 数目。但是,在化简减少与项的数目已不影响其实现的成本时,就 没有必要再继续进行了。
长时间里PAL成为了PLD发展史上的主流。 这样,就更有利于辅助设计系统的开发。
2) PAL分组合PLA和时序PLA(包含有触发器)。
1) 组合 PAL 器件(1)纯组合O输出
图中的可编程与阵列提供8个与门,能编程产生8个与项, 说明如下:
①每个与门的输出可编程产生任意一个与项,其中7个与 门的输出固定连接到一个7输入固定的或门阵列,还一个与门 的输出被连接到输出缓冲器的三态使能端,这个门被称为输出 使能门。
显然,第二种方法优于第一种方法。但如果以一个输出引脚,则这种方法
更优。因此,在用PAL器件实现的数字系统的设计过程中,选择
各个信号的有效级,可很好地减少系统实现的成本。
例如,逻辑函数为:F=I1·I2·I3·I4·I5·I6+I5·I6·I7·I8·I9
1) 组合 PAL 器件(1)纯组合O输出 例如,逻辑函数为:F=I1·I2·I3·I4·I5·I6+I5·I6·I7·I8·I9 (1)如果采用低有效输出,则函数F的与或式中仅有2个与项; (2)但如果采用高有效输出,则反函数的与或式:
电路中可编程阵列逻辑 (PAL)
电路中可编程阵列逻辑 (PAL)
1)可编程的与阵列和固定的或阵列 与同样位数的PLA相比,PAL减少了编程点数
(或阵列固定),简化了编程工作(仅对与阵列编程)。 • PAL器件内所提供的与项数目较少,通常为7~8个,但是典型的逻
PAL,PLA,GAL数字逻辑系统
测试工具:逻辑分析仪、示波器、协议分析仪等
优化目标:提高系统稳定性、可靠性、效率等
优化方法:调整参数、优化算法、改进结构等
PL,PL,GL数字逻辑系统的性能评估和选型建议
性能评估标准和指标
速度:衡量逻辑系统处理速度的指标,如最大时钟频率、最小延迟等。
面积:衡量逻辑系统占用芯片面积的指标,如门数、晶体管数等。
PL(可编程逻辑阵列):由可编程与或非门阵列组成,可实现任意逻辑函数
特点:两者都是可编程逻辑器件,可以实现任意逻辑函数,但PL的输出取决于输入变量的所有最小项,而PL的输出取决于输入变量的所有最大项。
工作原理和应用
PL和PL的工作原理:基于可编程逻辑阵列,通过编程实现逻辑功能
PL和PL的应用:广泛应用于电子设备、控制系统、通信系统等领域
数字信号检测与估计:使用PL, PL, GL实现数字信号检测与估计
PL,PL,GL数字逻辑系统的设计和实现
设计原则和流程
可扩展性设计:系统具有良好的扩展性,可以方便地添加新功能或修改现有功能
可维护性设计:系统具有良好的可维护性,可以方便地进行故障排除和升级改造
设计原则:模块化、可扩展性、可维护性
设计流程:需求分析、系统设计、详细设计、仿真验证、实现与测试
模块化设计:将系统划分为多个模块,每个模块完成特定的功能
硬件平台选择和搭建
硬件平台选择:根据系统需求选择合适的硬件平台,如FPG、CPLD等。
硬件平台搭建:根据硬件平台选择合适的开发板和外围设备,如电源、时钟、存储器等。
硬件平台配置:根据系统需求配置硬件平台的参数,如时钟频率、存储器容量等。
选型建议:根据系统规模和速度要求,选择合适的系统。
GL(通用阵列逻辑):结构灵活,速度较快,适合大型系统。
可编程阵列逻辑器件(PAL)电子技术
可编程阵列规律器件(PAL) - 电子技术可编程阵列规律器件PAL是七十年月后期推出的PLD。
目前市场销售的多种PAL的基本门阵列结构是相像的,如图所示。
它接受了阵列规律技术,其中可编程与阵列和固定或阵列是构成各种规律电路的核心。
它用双极型工艺制作,熔丝编程方式,通过对与规律阵列编程和触发器输出到与规律阵列的反馈线可实现组合规律电路、时序规律电路和组合时序混合规律电路。
图1 PAL的电路结构图2 编程后的PAL电路一个16×4(16与门×4或门)PAL的基本结构如图1所示。
它是由可编程的与门阵列和固定连接的或门阵列,以及其它附加的输出电路组成。
与阵列的可编程使器件具有很多输入端,而固定的或阵列又使器件体积小、速度快。
在尚未编程前,与规律阵列全部的交叉点均有快速熔丝连通。
编程时将有用的熔丝保留,无用的熔丝熔断,就得到所需的电路。
它实现了四种不同功能的规律函数。
图2所示电路PAL器件内部只有与阵列和或阵列,这类器件适合构成组合规律电路。
除此以外,PAL的输出单元有多种结构类型,如带反馈的阵列型、带反馈的寄存器型和异或型多种形式的输出、反馈电路结构。
其中PAL的寄存器输出结构如图3所示。
它在输出三态缓冲器和与或规律阵列输出之间串入了由D触发器组成的寄存器,并将触发器输出状态反馈到与规律阵列的输入端,该反馈功能使PAL电路具有记忆功能,并能便利地组成各种时序规律电路。
该电路在D触发器和与和或规律阵列之间还可增设异或门,不仅可实现对数据的保持操作,而且可对与-或规律阵列输出的函数求反。
在图3所示的编程状况下,当I1=0时,D1=Q2,当I1=1时D1=Q2,Q2在时钟信号CLK到来后翻转,即Q2n+1=Q2n 。
而对下一个触发器,当I2=0时,D2=Q2I1+Q1Q2;当I2=1时,D2=Y2=Q2I1+Q1Q2,即得Y2的反函数。
PAL有多种结构类型,用户可依据使用需要,选择其阵列结构大小、输入输出的方式,以实现所需的各种规律功能。
高二物理竞赛课件电路可编程逻辑阵列(PLA)
ห้องสมุดไป่ตู้13
地址总线 13
~ A0 A12
CS OE
~ D15 D 8
8
数据总线
~ D7 D 0
8
A0 8kB×8
. .2764 . . O0 . . ... ... A12
A0 8kB×8
. . 2764 . . O0 . . ... ... A12
CS
O7
13
OE U1
CS
O7
OE U2
(2)字数扩展(地址码扩展)
CS O7
OE
13
U2
...
~ 数据总线 D7
D0 8
...
A02764
8
.. O0
. ... ... A12
CS O7
OE U8
内部存储单元的三种连接方式:固定、擦除及编程
二、PLA的工作原理及应用
PLA的结构从PROM派生来的,它包含与及或两个都可编 程的阵列
6个乘积项
4 个 输 入 变 量
VCC 28
A12~ A0
(PGM) 10
A0
9
A1
CS
8 A2
D7 ~ D0
PGM 地
7 A3
6 A4
11 O0
12
地
2764
引脚
A12~ A0 D7 ~ D0
CS PGM Vpp Vcc
功能
地址输入 数据 芯片使能 编程脉冲 电压输入
址 输
5 A5
4 A6
3 A7
8kB×8 2764
O1 O 2 13
电路可编程逻辑阵列 (PLA)
电路可编程逻辑阵列(PLA)
一、概述
可编程逻辑器件及应用 礼仪
可编程逻辑器件及应用礼仪一、什么是可编程逻辑器件?可编程逻辑器件(Programmable Logic Device,简称PLD)是一种数字电路器件,它可以被程序控制,实现不同的逻辑功能。
PLD可以通过编程改变其内部的电路结构和功能,因此具有很高的灵活性和可重用性。
二、PLD的分类根据其内部电路结构和工作原理,PLD可以分为以下几类:1. 可编程门阵列(Programmable Array Logic,简称PAL)PAL是最早出现的PLD之一。
它由一个与门阵列(AND-OR Array)和一个输出缓冲区组成。
PAL的输入信号经过与门阵列进行与运算后,再经过输出缓冲区输出。
2. 可编程逻辑阵列(Programmable Logic Array,简称PLA)PLA由一个与门阵列和一个或门阵列组成。
输入信号首先经过与门阵列进行与运算,然后再经过或门阵列进行或运算。
3. 可编程数组逻辑器件(Field-Programmable Gate Array,简称FPGA)FPGA是目前最常用的PLD之一。
它由大量的可编程逻辑单元(Logic Element)组成,并且可以通过连接这些单元实现不同的逻辑功能。
三、PLD的应用PLD广泛应用于数字电路设计、控制系统、通信系统等领域。
以下是PLD的几个常见应用:1. 逻辑电路设计PLD可以通过编程实现不同的逻辑功能,因此被广泛应用于数字电路设计。
例如,可以使用PLD实现多路选择器、计数器、状态机等逻辑电路。
2. 控制系统PLD可以用来设计控制系统,例如汽车发动机控制系统、机器人控制系统等。
通过编程改变PLD内部的逻辑功能,可以实现不同的控制策略。
3. 通信系统PLD可以用来设计各种通信系统,例如调制解调器、卫星通信终端等。
通过编程改变PLD内部的逻辑功能,可以实现不同的信号处理算法。
四、礼仪在社交场合中,礼仪是非常重要的。
以下是几个常见的礼仪规范:1. 礼貌用语在与他人交流时,应该使用礼貌用语。
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章节
课题
第八章大规模数字集成电路
8.2可编程逻辑阵列PLA学
目标
知识与技能目标
1.了解可编程逻辑阵列PLA的基本概念。
过程与方法
1.学会用学过的知识和技能解决新问题的方法。
2.通过教师指导及实际操作,掌握可编程逻辑阵列PLA的概念。
情感态度与价值观
通过对可编程逻辑阵列PLA的学习,提高把知识转化为技术的意识,今后在实验过程中培养认真的态度,把理论转化为实践。
重点
难点
1.可编程逻辑阵列PLA的基本概念和应用。
教学
准备
课件、PC机、多媒体投影仪
教学
方法
讲授法
教与学互动设计
教学
过程
教师活动内容
学生活动内容
时间min
一、
任务
导入
随着半导体集成工艺的不断进步,电路的集成度越来越高,各种大规模集成电路日新月异,许多功能复杂的数字电路都可以用大规模集成电路来实现,本节课我们就来学习下它在可编程逻辑阵列PLA的应用。
讨论并发言。
15
四、
布置作业
1.举例说明可编程逻辑阵列PLA的应用。
2.预习下次课。
5
教学
后记
教师对备课、教学方法、教学手段、教学过程、教学效果等的体会与反思。
学生认真听讲
65
三、
课后小结
知识点小结:
1.可编程逻辑阵列PLA的应用。
师生互动:
教师:同学们,本次课中你学到了什么?解决了哪些问题?
学生发言时,教师实时的进行引导和总结。
教师:你认为最难以解决的问题是什么?
学生发言时,教师提醒解决问题的“关键”在哪儿。
教师:你想对老师说点什么?有什么意见?
学生发言时,教师及时记录,以便改进。
学生听讲。
5
二、
新课
讲授
可编程逻辑阵列PLA由一个与阵列和或阵列组成。
它的结构框图如下图所示。从结构框图上看,可编程逻辑阵列PLA和只读存储器ROM是相似的。但如前节所述,ROM的与阵列是不可编程的,地址译码器输入n个变量,输出2n条字线,仅仅或阵列可以编程。而PLA的与阵列和或阵列都可以编程,所以若用他们实现同一组合逻辑函数,可编程逻辑阵列的与阵,或阵都比较简单,可以节省芯片面积。