第2章 可编程逻辑器件设计方法 何宾编著
哈尔滨工程大学计算机教学计划中所有课程的详细描述
F3 教学计划中所有课程的详细描述F3.1 2005版和2007版教学计划中的课程描述课程设计一、课程基本信息课程编号：课程中文名称：课程设计课程英文名称：Curriculum Design课程性质：专业实践环节考核方式：考查开课专业：计算机科学与技术，软件工程开课学期：6总学时：3周总学分：3二、课程目的和任务本教学环节目的和任务是要让学生初步学会综合运用大学三年来所学的专业知识，设计完成一个小规模的课题；并通过此过程增强学生独立分析、解决问题的科研工作能力，培养学生树立良好的团结协作的科研工作作风。
三、教学基本要求（含素质教育与创新能力培养的要求）1．按具体课题的要求，指导学生对课题进行需求分析，设计实现系统功能。
2．每一课题小组的学生提交一份4000字左右的课程设计报告书。
四、教学内容与学时分配第1周：分组布置课题并查阅与课题相关的资料，指导学生完成需求分析工作。
第2、3周： 1. 指导学生上机设计系统各功能模块，并对程序进行调试。
2. 指导学生将所设计的各功能模块进行联调。
3. 指导其撰写4千字左右的科技论文报告书。
五、教学方法及手段（含现代化教学手段）教师向学生讲解每一课题的要求，指导学生查阅相关的参考资料，学生设计程序完成课题要求实现的系统功能。
六、实验（或）上机内容结合课程设计实际开发软硬件。
七、前续课程、后续课程前续课程：程序设计方法、数据库原理、C++等高级程序设计语言后续课程：无。
八、教材及主要参考资料所需参考资料为与课题相关的书籍。
九、近两年开设次数：2次十、任课教师、选修人数、不及格率和优秀率毕业实习一、课程基本信息课程编号：课程中文名称：毕业实习课程英文名称：Graduation Practice课程性质：专业实践环节考核方式：考查开课专业：计算机科学与技术，软件工程开课学期：7总学时：3周总学分：3二、课程目的和任务毕业实习是一门使学生了解并初步掌握本专业所学理论知识在企事业单位的实际生产管理中具体应用的最具直观性的实践教学课程。
可编程逻辑器件中的设计流程
可编程逻辑器件中的设计流程可编程逻辑器件（Programmable Logic Device，PLD）是一种集成电路器件，可以按照用户需求进行编程，实现特定的逻辑功能。
在现代电子技术领域中，PLD的应用越来越广泛。
本文将介绍可编程逻辑器件中的设计流程，并分为几个步骤进行详细阐述。
第一步：需求分析在进行PLD设计之前，首先需要明确设计的目标和需求。
根据具体的应用场景和功能要求，确定需要实现的逻辑功能和性能参数。
例如，如果设计一个控制系统，需要明确所需控制的信号类型、输入输出接口及相关约束等。
需求分析在PLD设计中起着至关重要的作用，也是后续设计的基础。
第二步：逻辑设计逻辑设计是PLD设计的核心步骤之一。
在逻辑设计中，需要使用硬件描述语言（Hardware Description Language，HDL）对电路进行建模和描述。
常用的HDL语言包括VHDL和Verilog。
通过使用HDL语言，可以将电路中的逻辑功能用代码的形式实现，对电路中的逻辑门、触发器等基本元件进行逻辑连接，形成电路结构。
逻辑设计的结果是一个逻辑电路图，该电路图描述了各个逻辑元件之间的连接关系。
第三步：仿真验证在进行PLD设计之前，通常需要进行仿真验证。
通过仿真可以对逻辑设计进行功能验证和时序验证，确保设计的正确性。
仿真可以使用专门的仿真软件，例如ModelSim等。
在仿真中，要对输入信号进行赋值，通过观察输出信号的波形来验证设计的正确性。
如果设计存在问题，可以进行调试和修改。
第四步：综合与布局布线综合是将逻辑设计转换为物理器件的过程。
在综合过程中，需要将逻辑电路图转换为与目标器件相兼容的网表描述。
综合工具会根据约束条件和目标器件的特性，对逻辑电路图进行优化，以达到提高性能、降低功耗等目标。
综合完成后，将得到一个包含逻辑门和触发器等元件的网表描述。
布局布线是将综合生成的网表映射到目标器件上的过程。
布局是指将逻辑元件放置在芯片上的具体位置，布线是指根据元件之间的连接关系，将导线进行布线，最终形成物理布图。
第2章 可编程逻辑器件设计方法
第2章 可编程逻辑器件设计方法-本章概述
可编程逻辑器件法和逻辑单元阵列法是本书所要介绍 的内容。
本章首先介绍了可编程逻辑的基础知识，然后介绍了 PLD芯片的制造工艺，在此基础上介绍了CPLD芯片和 FPGA芯片的内部结构，最后对Xilinx的CPLD和FPGA芯 片的特性进行了详细的介绍。
第2章 可编程逻辑器件设计方法
-可编程逻辑器件概述
可编程逻辑器件（Programmable Logic Device，PLD） 起源于20世纪70年代，是在专用集成电路（ASIC）的基 础上发展起来的一种新型逻辑器件，是当今数字系统设计 的主要硬件平台.
其主要特点: 1、由用户通过软件进行配置和编程，从而完成某 种 特定的功能，且可以反复擦写； 2、在修改和升级PLD时，不需额外地改变PCB电路 板，只是在计算机上修改和更新程序，使硬件设工作成为 软件开发工作，缩短了系统设计的周期，提高了实现的灵 活性并降低了成本.
第2章 可编程逻辑器件设计方法 可编程逻辑器件的发展历史
4、第4阶段出现了SOPC和SOC技术，是PLD和ASIC 技术融合的结果，涵盖了实时化数字信号处理技术、高速 数据收发器、复杂计算以及嵌入式系统设计技术的全部内 容。
第2章 可编程逻辑器件设计方法 可编程逻辑器件的发展历史
Xilinx和Altera也推出了相应SOPC产品，制造工艺 达到65nm/40nm，系统门数也超过百万门。
4、掩膜技术 ROM是非易失性的，系统断电后，信息被保留在存储 单元中。掩膜器件可以读出，但是不能写入信息。ROM 单元保存了行和列数据，形成一个阵列，每一列有负载 电阻使其保持逻辑1，每个行列的交叉有一个关联晶体 管和一个掩膜连接。
这种技术代价比较高，基本上很少使用。
第2章-可编程逻辑器件设计方法
可编程逻辑器件制造工艺
WL V DD M2 M5 Q M1 BL M4 Q M6
读/写控制 配置控 制
M3 BL
数据IO
可编程逻辑器件制造工艺
掩膜技术（ROM）
ROM是非易失性的器件。系统断电后，信息被保留在存储单 元中。ROM单元保存了行和列数据，形成一个阵列，每一列有负 载电阻使其保持逻辑1，每个行列的交叉有一个关联晶体管和一个 掩膜连接。其特点： （1）可以读出信息，但是不能写入信息。 （2）这种技术实现代价比较高，在实际中很少使用。
可编程逻辑器件制造工艺
可编程逻辑器件制造工艺
FLASH技术
FLASH技术的芯片的檫除的速度比PROM技术要快的多。 FLASH技术可采用多种结构，与EPROM单元类似的具有一个浮 置栅晶体管单元和EEPROM器件的薄氧化层特性。
可编程逻辑器件内部结构
-PROM
I
3
I
2
I
1
I
0
可编程或阵列
固定的与阵列
宏单元
CPLD芯片内部结构
--宏单元
全局设置/ 复位 全局时钟
额外的乘积 项，来自其 它宏 乘积项设置
组合逻辑
触发器资源
到快速连接 矩阵 乘积项 分配器 乘积项时钟 乘积项复位 乘积项OE 额外的乘积 项，来自其 它宏 至I/O块
CPLD芯片内部结构 --快速连接矩阵
快速连接矩阵 功能块
I/O块
FPGA芯片的内部结构
--CLB
FPGA芯片的内部结构
--CLB
X后面的数字标识切片对内每个切片的位置，以及切片 列的位置。
X编号计算切片位置从底部以顺序0，1开始计算（第1列 CLB）；2，3(第2列CLB)
[工学]第2章 可编程逻辑器件可编程逻辑器件
![[工学]第2章 可编程逻辑器件可编程逻辑器件](https://img.taocdn.com/s3/m/8a1e0bf426fff705cc170a64.png)
PLD及应用
第2章可编程逻辑器件
CPLD概述
PLD及应用
第2章可编程逻辑器件
PLD及应用
第2章可编程逻辑器件
CPLD概述
基于乘积项阵列型CPLD的组成：
● 可编程内部连线
● 逻辑块
● I/O单元
PLD及应用
第2章可编程逻辑器件
Altera公司的CPLD
Altera公司生产的PLD器件主要有： ● ● ● ● ● ● ● ● ● Classic系列 MAX系列 FLEX系列 ACEX系列 APEX系列 Mercury系列 Excalibur系列 Stratix系列 Cyclone系列 CPLD
PLD及应用
第2章可编程逻辑器件
上电时，由这片配置EEPROM先对FPGA/CPLD
加载数据，十几毫秒后，FPGA/CPLD即可正常工作
(亦可由CPU配置FPGA/CPLD)。
对用户而言，CPLD与FPGA的内部结构稍有不
同，但用法一样，所以多数情况下不加以区分。
PLD及应用
第2章可编程逻辑器件
（f）
PLD及应用
第2章可编程逻辑器件
20世纪70年代初期的PLD主要是：
可编程只读存储器PROM（Programmable Read Only Memory） 可编程逻辑阵列PLA（Programmable Logic Array）。
PLD及应用
A0 A1 A3
第2章可编程逻辑器件
Y0 Y1
PLD及应用
第2章可编程逻辑器件
CPLD通常基于乘积项(product-term)技术， 采用EEPROM(或Flash)工艺，如Altera公司的MAX 系列、Lattice公司的大部分产品及Xilinx公司的 XC9500系列，这种CPLD都支持ISP技术在线编程， 也可用编程器编程，并且可以加密。 FPGA通常基于查找表(Look Up Table，LUT) 技术，采用SRAM工艺，如Altera公司的FLEX、 ACEX、APEX系列和Xilinx公司的Spartan与Virtex 系列。由于SRAM工艺的特点——掉电后数据会消失， 因此调试期间可以用下载电缆配置FPGA/CPLD器件， 调试完成后，需要将数据固化在一个专用的 EEPROM中(用通用编程器烧写)。
可编程逻辑器件 教学大纲
可编程逻辑器件一、课程说明课程编号：420117Z10课程名称：可编程逻辑器件/ Application of Programmable Logic Device课程类别：专业教育课程学时/学分：48/3先修课程：数字电子技术适用专业：电气等相近专业教材、教学参考书：[1]EDA技术实用教程（第三版），潘松黄继业著，科学出版社，2006.09。
[2]CPLD系统设计入门与应用，黄正谨，清华大学出版社，2002；[3]CPLD技术与应用，宋万杰，西安电子科技大学出版社，2000；[4]EDA与数字系统设计，李国丽，机械工业出版社，2002；[5]EDA技术与Verilog设计, 王金明等，科学出版社，2008.8。
二、课程设置的目的意义本课程是电气等专业在电子技术方面选修课，是实践性很强的课程。
它主要介绍了VHDL 硬件描述语言和高密度可编程逻辑器件，用较多的学时让学生自己动手实验。
本课程的任务是使学生获得电子设计自动化(EDA) 的基本知识和基本技能，培养学生利用计算机辅助设计和用高密度可编程逻辑器件实现数字系统的能力，为以后深入学习和应用电子系统现代设计方法打好基础。
三、课程的基本要求1.知识要求①熟悉常用EDA工具包括MAXPLUSII、QuartusII的使用环境；②熟悉可编程逻辑器件CPLD、FPGA结构与工作原理；③掌握VHDL 的主要构件、数据类型和运算、行为和结构描述；④掌握VHDL基本语言结构与基本语句；⑤掌握VHDL基本设计方法及一般状态机的设计流程。
2.能力要求①能够熟练使用常用的EDA工具进行设计；②能够用VHDL 语言实现译码器、加法计数器等常用功能电路；③能够应用一般状态机对系统进行设计。
3.素质要求能够从事可编程器件的设计开发工程，其应用涉及到包括导弹制导与控制、导航制导、仿真、仪表与测试等军民两用领域。
四、教学内容、重点难点及教学设计注：实践包括实验、上机等五、实践教学内容和基本要求实验一：Quartus II软件使用（4学时）性质类型：验证性实验实验内容：①建立MUX41A的工程，利用VHDL语言设计多功能计数器的程序文件，并对其进行编辑，保存，综合。
《EDA技术与应用教程》(第2版_王正勇)课件
点
应用范围 集成度
CPLD
FPGA
乘积项（Product Term）
查找表（LUT，Look Up Table）
非易失性（Flash，EEPROM） ① 掉电非易失性：即使切断电源，电路中的数据 也不会丢失 ② 有限次编程、速度较慢 ③ 相对容量小，单位宏单元性价比低 ④ 直接加密，保密性好 ⑤ 无须外部存储器芯片，使用简单方便 ⑥ 上电后立即开始运作 ⑦ 可在单芯片上运作 偏向于简单的控制通道应用以及组合逻辑 小~中规模
(a)实际逻辑电路
(b)LUT的实现方式
图 2 - 7 FPGA的逻辑实现原理
输入A 输入B 输入C 输入D
0 0 0 0 0 1 1 16×1 0 RAM 0 0 0 0 0 0 1 1
多路 选择器
查 找 表 输 出
图 2 - 8 FPGA查找表内部结构
重庆电子工程职业学院
16
EDA技术与应用教程
工艺节点
0.3μm 0.3μm 0.42μm 0.5μm
0.22μm 0.13μm 0.15μm 0.18μm 0.22μm 0.22μm 0.3μm 0.42μm 0.42μm/0.3μm 0.42μm
0.15μm 0.18μm 0.18μm
重庆电子工程职表业学2院 - 8 Altera的成熟器件 20
EDA技术与应用教程
2.4 FPGA/CPLD产品概述
⒉ Altera新型系列器件简介 ⑴ Stratix系列高端FPGA ⑵ Arria系列中端FPGA ⑶ Cyclone系列低成本FPGA ⑷ MAX系列低成本CPLD ⑸ HardCopy系列ASIC
⒊ Altera配置器件简介 ⑴ 标准型配置器件 ⑵ 增强型配置器件 （3）串行配置器件
哈尔滨工程大学计算机教学计划中所有课程的详细描述
F3 教学计划中所有课程的详细描述F3.1 2005版和2007版教学计划中的课程描述课程设计一、课程基本信息课程编号：课程中文名称：课程设计课程英文名称：Curriculum Design课程性质：专业实践环节考核方式：考查开课专业：计算机科学与技术，软件工程开课学期：6总学时：3周总学分：3二、课程目的和任务本教学环节目的和任务是要让学生初步学会综合运用大学三年来所学的专业知识，设计完成一个小规模的课题；并通过此过程增强学生独立分析、解决问题的科研工作能力，培养学生树立良好的团结协作的科研工作作风。
三、教学基本要求（含素质教育与创新能力培养的要求）1．按具体课题的要求，指导学生对课题进行需求分析，设计实现系统功能。
2．每一课题小组的学生提交一份4000字左右的课程设计报告书。
四、教学内容与学时分配第1周：分组布置课题并查阅与课题相关的资料，指导学生完成需求分析工作。
第2、3周： 1. 指导学生上机设计系统各功能模块，并对程序进行调试。
2. 指导学生将所设计的各功能模块进行联调。
3. 指导其撰写4千字左右的科技论文报告书。
五、教学方法及手段（含现代化教学手段）教师向学生讲解每一课题的要求，指导学生查阅相关的参考资料，学生设计程序完成课题要求实现的系统功能。
六、实验（或）上机内容结合课程设计实际开发软硬件。
七、前续课程、后续课程前续课程：程序设计方法、数据库原理、C++等高级程序设计语言后续课程：无。
八、教材及主要参考资料所需参考资料为与课题相关的书籍。
九、近两年开设次数：2次十、任课教师、选修人数、不及格率和优秀率毕业实习一、课程基本信息课程编号：课程中文名称：毕业实习课程英文名称：Graduation Practice课程性质：专业实践环节考核方式：考查开课专业：计算机科学与技术，软件工程开课学期：7总学时：3周总学分：3二、课程目的和任务毕业实习是一门使学生了解并初步掌握本专业所学理论知识在企事业单位的实际生产管理中具体应用的最具直观性的实践教学课程。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
●
可编程逻辑器件设计方法
可编程逻辑器件概述
第二章
●
以“与/或”阵列为基础的PLD器件包括4种基本类型： １、编程只读存储器（Programmable Read Only Memory， PROM）； ２、现场可编程逻辑阵列（Field Programmable Logic Array， FPLA）； ３、可编程阵列逻辑（Programmable Array Logic，PAL）； ４、通用阵列逻辑（Generic Array Logic，GAL）；
●
可编程逻辑器件设计方法
可编程逻辑器件的发展历史
第二章
3、第3阶段Xilinx和Altera分别推出了与标准门阵列类似的 FPGA和类似于PAL结构的扩展性CPLD，提高了逻辑运算的速度， 具有体系结构和逻辑单元灵活、集成度高以及适用范围宽等特点， 兼容了PLD和通用门阵列的优点，能够实现超大规模的电路，编 程方式也很灵活，成为产品原型设计和中小规模（一般小于10000） 产品生产的首选。
●
可编程逻辑器件设计方法
PLD芯片制造工艺
第二章
4、掩膜技术 ROM是非易失性的，系统断电后，信息被保留在存储单元 中。掩膜器件可以读出，但是不能写入信息。ROM单元保存了行 和列数据，形成一个阵列，每一列有负载电阻使其保持逻辑1，每 个行列的交叉有一个关联晶体管和一个掩膜连接。 这种技术代价比较高，基本上很少使用。
●
可编程逻辑器件设计方法
PLD芯片内部结构
第二章
●
可编程逻辑器件设计方法
PLD芯片内部结构
第二章
CPLD主要由可编程I/O单元、基本逻辑单元、布线池和其他辅 助功能模块构成。 1、可编程I/O单元 作用与FPGA的基本I/O口相同，但是CPLD应用范围局限性较 大，I/O的性能和复杂度与FPGA相比有一定的差距，支撑的I/O标 准较少，频率也较低。
第二章
1、第1阶段的可编程器件只有简单的可编程只读存储器 （PROM）、紫外线可擦除只读存储器（EPROM）和电可擦只读 存储器（EEPROM）3种，由于结构的限制，它们只能完成简单 的数字逻辑功能。 2、第2阶段出现了结构上稍微复杂的可编程阵列逻辑（PAL） 和通用阵列逻辑（GAL）器件，正式被称为PLD，能够完成各种 逻辑运算功能。典型的PLD由“与”、“非”阵列组成，用“与 或”表达式来实现任意组合逻辑，所以PLD能以乘积和形式完成 大量的逻辑组合。
●
可编程逻辑器件设计方法
PLD芯片制造工艺
第二章
6、FLASH技术 FLASH技术的芯片的檫除的速度比PROM技术要快的多。 FLASH技术可采用多种结构，与PROM单元类似的具有一个浮置 栅晶体管单元和PROM器件的薄氧化层特性。
●
可编程逻辑器件设计方法
PLD芯片内部结构
第二章
CPLD 由完全可编程的与/或阵列以及宏单元库构成。与/或 阵列是可重新编程的，可以实现多种逻辑功能。宏单元则是可实 现组合或时序逻辑的功能模块，同时还提供了真值或补码输出和 以不同的路径反馈等额外的灵活性。 下面给出了CPLD的内部结构图。
●
可编程逻辑器件设计方法
可编程逻辑器件概述
第二章
●
可编程逻辑器件PLD包含两个基本部分：一是逻辑阵列，另 一个是输出单元或宏单元。逻辑阵列是设计人员可以编程的部分。 设计人员可以通过宏单元改变PLD的输出结构。输入信号通过 “与”矩阵，产生输入信号的乘积项组合，然后通过“或”矩阵 相加，在经过输出单元或宏单元输出。其实，根据数字电路可以 知道任何逻辑功能均可以通过卡诺图和摩根定理化简得到“积之 和”逻辑方程。
●
可编程逻辑器件设计方法
可编程逻辑器件的发展历史
第二章
4、第4阶段出现了SOPC和SOC技术，是PLD和ASIC技术融 合的结果，涵盖了实时化数字信号处理技术、高速数据收发器、 复杂计算以及嵌入式系统设计技术的全部内容。
●
可编程逻辑器件设计方法
可编程逻辑器件的发展历史
第二章
Xilinx和Altera也推出了相应SOPC产品，制造工艺达到 65nm/40nm，系统门数也超过百万门。并且，这一阶段的逻辑器 件内嵌了硬核高速乘法器、Gbits差分串行接口、时钟频率高达 500MHz的PowerPC微处理器、软核MicroBlaze、Picoblaze、Nios 以及NiosII，不仅实现了软件需求和硬件设计的完美结合，还实 现了高速与灵活性的完美结合，使其已超越了ASIC器件的性能和 规模，也超越了传统意义上FPGA的概念，使PLD的应用范围从单 片扩展到系统级。
逻辑1 逻辑1
a a
& &
b
b
图2.3 熔丝未编程的结构
图2.4 熔丝未编程的结构
●
可编程逻辑器件设计方法
PLD芯片制造工艺
第二章
图2.3给出了反熔丝的编程原理。如果进行编程时，需要将熔 丝连接。如图2.4所示，编程完成后，相应的熔丝被连接。
●
可编程逻辑器件设计方法
PLD芯片制造工艺
第二章
3、SRAM技术 基于静态存储器SRAM的可编程器件，值被保存在SRAM中 时，只要系统正常供电信息就不会丢失，否则信息将丢失。 SRAM存储数据需要消耗大量的硅面积，且断电后数据丢失。但 是这种器件可以反复的编程和修改。
●
可编程逻辑器件设计方法
PLD芯片制造工艺
第二章
图2.1给出了熔丝的编程原理。如果进行编程时，需要将熔丝 烧断。如图2.2所示，编程完成后，相应的熔丝被烧断。
●
可编程逻辑器件设计方法
PLD芯片制造工艺
第二章
2、反熔丝连接技术 反熔丝技术和熔丝技术相反，在未编程时，熔丝没有连接。 如果编程后，熔丝将和逻辑单元连接。反熔丝开始是连接两个金 属连接的微型非晶硅柱。未编程时，成高阻状态。编程结束后， 形成连接。反熔丝器件是一次可编程的，一旦编程，永久不能改 变。
第
2章
第二章
可编程逻辑器件设计方法-本章概述
其中的可编程逻辑器件法和逻辑单元阵列法是本书所 要介绍的内容。本章首先介绍了可编程逻辑的基础知识； 然后介绍了PLD芯片的制造工艺，在此基础上介绍了 CPLD芯片和FPGA芯片的内部结构，最后对Xilinx的CPLD 和FPGA芯片的特性进行了详细的介绍。
●
可编程逻辑器件设计方法
PLD芯片内部结构
第二章
乘积项阵列实际上就是一个“与或”阵列，每一个交叉点 都是一个可编程熔丝，如果导通就是实现“与”逻辑，在“与” 阵列后一般还有一个“或”阵列，用以完成最小逻辑表达式中的 “或”关系。
●
可编程逻辑器件设计方法
PLD芯片内部结构
第二章
3.布线池、布线矩阵
●
可编程逻辑器件设计方法
PLD芯片制造工艺
第二章
5、PROM技术 PROM是非易失性的，系统断电后，信息被保留在存储单元 中。PROM器件可以编程一次，以后只能读数据而不能写入新的 数据。PROM单元保存了行和列数据，形成一个阵列，每一列有 负载电阻使其保持逻辑1，每个行列的交叉有一个关联晶体管和一 个掩膜连接。 如果可以多次编程就成为EPROM，EEPROM技术。
●
可编程逻辑器件设计方法
PLD芯片内部结构
第二章
2.基本逻辑单元 CPLD中基本逻辑单元是宏单元。所谓宏单元就是由一些与、 或阵列加上触发器构成的，其中“与或”阵列完成组合逻辑功能， 触发器用以完成时序逻辑。 与CPLD基本逻辑单元相关的另外一个重要概念是乘积项。所 谓乘积项就是宏单元中与阵列的输出，其数量标志了CPLD容量。
第二章
由于CPLD的布线池结构固定，所以CPLD的输入脚到输出管 脚的标准延时固定，被成为Pin to Pin延时，用Tpd表示，Tpd延时 反映了CPLD器件可以实现的最高频率，也就清晰地表明了CPLD 器件的速度等级。 4.其他辅助功能模块 如JTAG编程模块，一些全局时钟、全局使能、全局复位/置 位单元等。
●
可编程逻辑器件设计方法
Xilinx的VirtexII内部结构
第二章
●
可编程逻辑器件设计方法
可编程输入输出单元（IOB）
第二章
可编程输入/输出单元简称I/O单元，是芯片与外界电路的接口 部分，完成不同电气特性下对输入/输出信号的驱动与匹配要求。 FPGA内的I/O按组分类，每组都能够独立地支持不同的I/O 标准。通过软件的灵活配置，可适配不同的电气标准与I/O物理特 性，可以调整驱动电流的大小，可以改变上、下拉电阻。目前， I/O口的频率也越来越高，一些高端的FPGA通过DDR寄存器技术 可以支持高达2Gbps的数据速率。
何宾 2008.10
第
2章
第二章
可编程逻辑器件设计方法-本章概述
根据产品的产量、设计周期等几个因素，一般将IC （Integrated Circuit）设计方法上分为6类： 1、全定制法；如ROM，RAM或PLA等； 2、定制法，通常包括标准单元法和通用单元法； 3、半定制法，通常包括数字电路门阵列和线性阵列； 4、模块编译法，对设计模块进行描述，然后通过编译直 接得到电路掩膜版图； 5、可编程逻辑器件法，通常是指PAL、PLA、GAL器件 和CPLD器件； 6、逻辑单元阵列法，通常是指现场可编程门阵列FPGA 器件；
●
可编程逻辑器件设计方法
PLD芯片制造工艺
第二章
1、熔丝连接技术
最早的允许对器件进行编程的技术是熔丝连接技术。在这种 技术的器件中，所有逻辑的连接都是靠熔丝连接的。熔丝器件是 一次可编程的，一旦编程，永久不能改变。
逻辑1 逻辑1
a a
& &
b
b
图2.1 熔丝未编程的结构
图2.2 熔丝未编程的结构