簡單可編程邏輯器件的基本結構
隨著電子技術的不斷發(fā)展,可編程邏輯器件(簡稱PLD)在數字電路設計中扮演著越來越重要的角色。它們具有靈活性高、編程性強的特點,廣泛應用于各種復雜和定制的數字電路中。
一、什么是簡單可編程邏輯器件
簡單可編程邏輯器件,是指結構相對簡單、功能較為基礎的PLD。相比復雜的FPGA或CPLD,它們適合處理一些邏輯組合任務,具有結構緊湊、配置簡單、成本低廉的特點。
二、基本組成部分
簡單可編程邏輯器件的基本結構主要由以下幾個部分組成:
1. 可編程邏輯單元(PLU)或邏輯陣列
作用:是器件的核心,負責實現(xiàn)各種邏輯函數。
結構:通常由若干基本的邏輯單元(如查找表、與非門陣列等)組成,可以通過編程配置實現(xiàn)預定的邏輯功能。
2. 可編程互連線
作用:連接各個邏輯單元,構建復雜邏輯電路。
特點:可以被用戶在編程時配置,實現(xiàn)不同的信號路徑。
3. 輸入/輸出接口
作用:接入外部信號,輸出電路結果。
功能:配置電平、驅動能力,確保外部連接正常工作。
4. 配置存儲器
作用:存儲用戶的邏輯配置數據。
結構:一般采用熔絲陣列、EPROM或閃存等存儲方式。
特點:一旦配置完成,存儲器保存所有連接和邏輯安排。
5. 控制電路
作用:管理配置加載、編程和運行狀態(tài)。
功能:確保在上電或編程時正確加載配置信息。
三、工作流程簡述
設計邏輯功能:用硬件描述語言(如VHDL或Verilog)或圖形配置工具設計電路。
編程配置存儲器:將設計的邏輯信息寫入存儲器中。
加載配置:通電時,存儲的配置被加載到邏輯陣列和互連線路,完成邏輯功能的實現(xiàn)。
實現(xiàn)功能:輸入信號經過配置后的邏輯陣列處理,輸出結果。
四、特點總結
靈活性:可以根據不同需求重新編程。
結構簡單:適合基礎邏輯實現(xiàn),易于理解和操作。
成本低廉:適合小規(guī)?;蚨ㄖ苹瘧?。
應用廣泛:適合數字電路中的定制邏輯、接口電路等。
簡單可編程邏輯器件以其靈活、經濟、易于使用的優(yōu)勢,在電子設計中占據重要位置。
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