EDA技术与VHDL设计
第2章 可编程逻辑器件基础
第2章 可编程逻辑器件基础
2.1 概述 2.2 PLD器件的基本结构 2.3 CPLD/FPGA的结构特点 2.4 可编程逻辑器件的基本资源 2.5 可编程逻辑器件的编程工艺 2.6 可编程逻辑器件的设计与开发
2.7 可编程逻辑器件的测试技术
可编程逻辑器件发展历程
可编程逻辑器件的发展趋势
1．向高密度、大规模的方向发展 2．向系统内可重构的方向发展 3．向低电压、低功耗的方向发展 4．向高速可预测延时器件的方向发展 5．向混合可编程技术方向发展

2.2 PLD器件的基本结构
PLD器件的基本结构框图
表2.1 4种PLD器件的区别
器件名 PROM PLA PAL GAL
PLA与PROM的比较
PLA的结构
PAL的常用表示
GAL
2.3 CPLD/FPGA的结构特点
ispLSI器件的基本结构框图
FPGA的基本结构
2.4 可编程逻辑器件的基本资源
工艺线宽与供电电压的关系
典型的水平和垂直长线
通用内部连线的结构
开关矩阵的结构
2.5 可编程逻辑器件的编程工艺
与阵列 固定 可编程 可编程 可编程
或阵列 可编程 可编程 固定 固定
输出电路 固定 固定 固定 可组态
查找表
查找表LUT单元
LUT单元内部结构
常用逻辑门符号与现有国标逻辑门符号对照表
PROM
PROM的逻辑阵列结构
PROM基本结构
PROM表示的PLD阵列图
PROM完成半加器逻辑阵列
PLA逻辑阵列示意图
（1）20世纪70年代初，熔丝编程的可编程只读存储器PROM和 可编程逻辑阵列PLA。
（2）20世纪70年代末，AMD公司推出可编程阵列逻辑PAL。 （3）20世纪80年代初，Lattice公司发明了GAL。 （4）20世纪80年代中期，Xilinx公司生产出了世界上第一个
FPGA器件。同一时期，Altera公司推出了EPLD器件。 （5）20世纪80年代末，Lattice公司又提出了ISP技术，并且推
出了一系列具备在系统可编程能力的CPLD器件。 （6）进入20世纪90年代以后，可编程逻辑器件的规模超过了百
万逻辑门，并且出现了内嵌复杂功能块（如加法器、乘法器、 RAM、PLL CPU核、DSP核等）的超大规模器件SOPC。
可编程逻辑器件按集成度分类
可编程逻辑器件的优势
1．研制周期缩短 2．设计成本降低 3．设计灵活性提高
熔丝型开关的编程原理
PLICE反熔丝结构 非晶体反熔丝结构
EPROM存储器
EEPROM的存储单元
闪速存储单元和EPROM
SRAM的基本单元结构
2.6 可编程逻辑器件的设计与开发
2.7 可编程逻辑器件的测试技术
JTAG边界扫描测试法
IEEE 1149.1结构
TAP控制器