逻辑与数字系统设计 第二章 可编程逻辑器件基础

可编程逻辑器件概述

首先说数字集成电路芯片的分类

数字集成电路芯片可以分为中小规模通用芯片 , 通过集成开发环境编程后才能使用的集成电路 , 还有专用集成电路

而在专用集成电路中 , 可以分为定制集成电路和半定制集成电路

可编程逻辑器件PLD是一种半定制的集成电路

PLD概述

PLD分类: SPLD , CPLD , FPGA

其中第一个为简单可编程逻辑器件 , 第二个为复杂可编程逻辑器件 , 第三个为现场可编程门阵列

而SPLD中又有可编程逻辑阵列PLA , 可编程阵列逻辑PAL , 通用阵列逻辑GAL

SPLD的特点是具有可编程的与阵列 , 不可编程的或阵列

常见符号:

点的交叉点如果为 \(X\) 或者 \(\otimes\) , 代表该点是可编程的

如果交叉无标记 , 代表不相连

如果交叉处为 \(\cdot\) , 代表不可编程

缓冲器: 有点像非门 , 单输入 , 输出变量的一正一负

CPLD

CPLD中有PIA可编程连线阵列 , 宏单元 , 扩展乘积项 , LAB逻辑阵列块 , IO控制块等

略去xilinx和Altera的CPLD和FPGA例子

CPLD和FPGA设计流程

首先介绍硬件描述语言(HDL):

VerilogHDL和VHDL

程序运行时 , 首先应当设计输入的HDL语言

然后综合 , 将HDLL转换为与门非门等内容

之后功能仿真 + 实现 + 时许仿真

类似C语言的编译过程

在实现步骤实现了布局部位和生成位流

在编程环节会将位流文件写入目标代码

最后测试程序是否运行成功