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硬件课程设计(课堂PPT)

2 非专用集成电路有 PLD Programmable Logic Device
EPLD Erasable Programmable Logic Device
一个门阵等效门就是一个两输入端与非门的 低密度的PLD(<1000个)有:
1 PAL Programmable Array Logic
2 GAL Generic Array Logic
硬件课程设计
设计目标:
1。学习现代集成电路设计方法 2。熟悉在系统可编程逻辑器件上进行
编程,及相应软件的应用。 3。学习使用硬件描述语言VHDL进行
集成电路设计。
设计要求:
1。熟悉 VHDL 编程语言方法,掌握VHDL语言的 基本结构和语句,能编写规范的系统描述;基本 掌握逻辑综合的方法;编写具有一定要求的逻辑 电路源程序,并进行调试。
2。熟悉在系统逻辑设计软件环境下,完成源程序 转换,下载和在可编程器件上进行调试。学会
使用ispDesignExpert软件工具进行系统设计。
3。完成设计说明文件
考核方式:
(1)上课,上机。 (2)验机,通过测试,实现要求功能。 (3)硬件课程设计报告包括:
VHDL 语言源程序、设计说明、逻辑图、真值
高密度的PLD(>1000个)有:
1 CPLD Complex Programmable Logic Device
2 FPGA Field Programmable Gate Array
两者都具有更多的I/O, Product term(乘积项)和 Macrocell (宏单元)
通过内部可编程连线PI(Programmable Interconnect) 将内部逻辑单元( Logic Cell )连接起来,以构成芯片。
4。低功耗:供电电压:5V、3.3V、2.5V、1.8V
三。在系统可编程逻辑芯片型号含义: 见P6图1-1
第1章 在系统可编程集成电路基础
LSI1016的结构
1。2。1。1 芯片结构 1。2。1。2 功耗与延迟时间
1。2。2 ispLSI1016编程接口和编程
1。编程接口 2。编程下载操作
1。2。1
ispLSI1016的结构
ispLSI1016采用了电可擦除(Electrical Erasable ) CMOS(E2 CMOS )技术,由2000个PLD门组成, 用PLCC 塑料引线芯片载体封装 (Plastic Lead Chip Carrier Package)
第1章 在系统可编程集成电路基础
1。1概述
1。2 在系统可编程逻辑器件的结构
1。2。1 ispLSI1016的结构
1。2。1。1 芯片结构 1。2。1。2 功耗与延迟时间
1。2。2 ispLSI1016编程接口和编程
1。编程接口 2。编程下载操作
第1章
在系统可编程集成电路基础
1。1 概述 主要术语与概念 1 专用集成电路 ASICs Application - Specific Integrated Circuits
一。外部特性
引脚图:图1—2, 引脚44个 5V供电,
内部有:
96个逻辑寄存器。 2000个PLD门 3个时钟输入端: 4个指定数据输入脚:
Y0-11,Y1-35,Y2-33 IN3-IN0 (2,36,24,14脚)
1 32个I/O
2 3个专用输入(Dedicated Input) IN0,IN1,IN2
3 5个编程用引脚:
(1)编程允许 (2)串行数据输入和指定输入 (3)方式控制和输入 (4)串行数据和指定输出 (5)串行时钟
由这3个主要部分就构成了可编程逻辑单元阵列 LCA(Logic Cell Array)
第1章 在系统可编程集成电路基础
1。1概述
1。2 在系统可编程逻辑器件的结构
1。2。1 ispLSI1016的结构
1。2。1。1 芯片结构 1。2。1。2 功耗与延迟时间
1。2。2 ispLSI1016编程接口和编程
1。编程接口 2。编程下载操作
1。2 在系统可编程逻辑器件的结构
一。ISP含义 ISP 在系统可编程 (In-System Programmable ) ispLSI 在系统可编程大规模集成电路 (In-System Programmable Large Scale Integration)
ISP指用户为修改或重构数字逻辑系统,在已设计
表。
参考文献:
1。 李辉编著, ISP系统设计技术入门与应用, 电子工业出版社,2002
2。乔长阁等,VHDL简明教程, 清华大学出版社,1997
3。北京理工大学ASIC研究所,VHDL语言100例详解, 清华大学出版社,1999
相关网址连接
/ / VHDL在线参考 /vhdlref/index.html
2。可在系统编程,灵活性强
3。高集成度: ispLSI1000系列:等效PLD门密度2000-8000 ispLSI2000系列:等效PLD门密度1000-8000 ispLSI3000系列:等效PLD门密度7000-20000 ispLSI5000系列:等效PLD门密度12000-24000 ispLSI8000系列:等效PLD门密度25000-45000
FPGA(Field Programmable Gate Array)的基本 结构由以下几个部分组成
1 可编程逻辑块CLB (Configurable Logic Blocks), 按矩阵排列
2 芯片四周的多个 IOB (Input/Output Blocks)
3 由可编程内部连线 PI(Programmable Interconnect); 将行与列的CLB 以及IOB之间实现互连。
和制作的系统中,通过器件的编程控制信号线
直接在线编程、修改、调试、验证。 使已经定型的产品性能可以不断地改进。
二。Isp系列在系统可编程逻辑芯片 特点: 1。通用性:可以实现几乎所有逻辑电路功能。
如:编码器、译码器、寄存器、计数器、串并转 换、波特率发生器、网络器件;
用于:数据采集、图像处理、多媒体。
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