数字电子技术基础阎石课件

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8.4.3 GAL的输入特性和输出特性
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【例8.3.2 】 用PAL设计一个4为循环码计数器,并 要求所设计的计数器具有置零和对输出进行三态 控制的功能.
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8.4 通用阵列逻辑GAL
GAL是在PAL器件的基础上发展起来的。它的基本结构 与PAL相同，即“与阵列可编程或阵列可固定”。但 GAL采用了电可擦除，电可改写的CMOS半导体制造工 艺，使得GAL器件不仅可以反复擦除、改写，为修改 设计带来了灵活性，而且降低了功耗，集成度也大大 提高。另外，GAL的逻辑结构采用了输出逻辑宏单元 OLMC，可以根据应用的不同配置成不同的输出结构。 一片GAL即可以配置为组合逻辑电路，也可以使时序 逻辑电路或者是两者的组合，很灵活。
数字电子技术基础阎石 课件
2020/11/21
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8.1 概 述
l 图8.1.1 PLD电路中门电路的惯用画法 （a）与门
l （b）输出恒等于0的与门 l （c）或门 l （d）互补输出的缓冲器 l （e）三态输出的缓冲器
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图8.1.1 PLD电路中门电路的惯用画法
（a）与门（b）输出恒等于0的与门（c）或门 （d）互补输出的缓冲器（e）三态输出的缓冲器
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*8.2 现场可编程逻辑阵列（FPLA）
l 图8.2.1 FPLA的基本电路结构 l 图8.2.2 FPLA的异或输出结构 l 图8.2.3 时序逻辑型 FPLA的电路结构
典型的GAL设计流程图如图所示。
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图8.4.1 GAL16V8的电路结构图
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图8.4.2 由3个编程单元构成的与门
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图8.4.3 GAL16V8编程单元的地址分配
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有些可编程I/O结构的PAL器件中,在与或逻辑阵列的输出和 三态缓冲器之间还设置有可编程的异或门,如图8.3.5所示.
图8.3.5 带有异或门的可编程 输入/输出结构
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三,寄存器输出结构
它在输出三态缓冲器和与-或 逻辑阵列的输出之间串进
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8.4.2 输出逻辑宏单元(OLMC)
图8.4.4
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OLMC的结构框图
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图8.4.5 GAL16V8结构控制字的组成
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图8.4.6 OLMC5种工作模式下的简化电路（图中NC表示不连接）
（a）专用输入模式 （b）专用组合输出模式 （c）反馈组合输出模式 （d）时序电路中的组合输出模式 （e）寄存器输出模式
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图8.3.3 具有互补输出的专用输出结构
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二,可编程输入/输出结构 它的输出端是一个有可编程控制端的三态缓冲器
控制端由与逻辑阵列的一个乘积项给出.同时,输出 端又经过一个互补输出的缓冲器反馈到与逻辑阵
列上.
图8.3.4 PAL的可编程输入/输出结构
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图8.2.1 FPLA的基本电路结构
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图8.2.2 FPLA的异或输出结构
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图8.2.3 时序逻辑型 FPLA的电路结构
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8.4 通用阵列逻辑GAL
要使用GAL器件，就要先进行设计。GAL器件的开发 工具包括硬件开发工具和软件开发工具。硬件开发工 具有编程器，软件开发工具有ABEL-HDL程序设计语言 和相应的编译程序。编程器的主要用途是将开发软件 生成的熔丝图文件按JEDEC格式的标准代码写入选定 的GAL器件。
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8.3可编程阵列逻辑PAL
PAL的与阵列是可编程的而或阵列不可编程，类似 于一个已经写入信息的ROM，但它的与阵列是可编 程的。
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不可编程
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8.3.1 PAL的基本电路结构
PAL器件当中最简单一种电路结构形式,它仅包含一个可编程的与 逻辑阵列和一个固定的或逻辑阵列,没有附加其他的输出电路.
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由图可见,在没有编程之前,与逻辑阵列的所有交叉点上均有熔 丝接通.编程将有的熔丝保留,将无用的熔丝熔断,既得到所有的电 路.它所产生的逻辑函数为
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8.3.2 PAL的几种输出电路结 构
和反馈形式
l 根据PAL器件输出电路结构和反馈方式不 同,可将它们大致分成:
了由D触发器组成的寄存器.同时,触发器的状态又经过互
补输出的缓冲器反馈到与逻辑阵列的输入端.
200图6年8.3.6
PAL的寄存器输出结构数字电子技术基础阎石课件
四,异或输出结构
异或的电路结构与寄存器输出结构类似只在与
-或逻辑阵列的输出端又增设了异或门
图8.3.7 PAL的异或输出结构
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五,运算选通反馈结构
l 在异或输出结构的基础上我们又增加了
一组反馈电路.
图8.3.8
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PAL的运算选通反馈结构
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8.3.3 PAL 的应用举例
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图8.3.9 产生16种算术、逻辑运算的编程情况
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l 1)专用输出结构. l 2)可编程输入/输出结构. l 3)寄存器输出结构. l 4)异或输出结构, l 5)运算选通反馈结构等几种类型
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一, 专用输出结构
.由图8.3.1给出的PAL电路就属于这种专用 输出结构,它的输出端是一个与或门.在有 些PAL器件中,输出端还采用了与或非门 结构或者互补输出结构.图8.3.3给出了互 补输出的电路结构.