第20讲PLD器件及其应用
可编程逻辑器件原理及应用
可编程逻辑器件原理及应用在现代电子技术领域中，可编程逻辑器件（Programmable Logic Devices, PLD）扮演着至关重要的角色。
它们是一类能够根据特定程序或配置进行逻辑功能定制的电子器件。
本文将介绍可编程逻辑器件的原理和应用。
一、可编程逻辑器件的原理可编程逻辑器件通常由可编程逻辑阵列（Programmable Logic Array, PLA）或可编程阵列逻辑器件（Field-Programmable Gate Array, FPGA）组成。
这些器件采用了各种逻辑门和触发器等基本逻辑单元，并通过编程来定制它们的功能。
1. 可编程逻辑阵列（PLA）PLA由输入逻辑矩阵、编程逻辑矩阵和输出逻辑矩阵三部分组成。
输入逻辑矩阵用于接收输入信号，编程逻辑矩阵中的编程元件则根据编程信息来决定输出结果，而输出逻辑矩阵则将最终的逻辑数据输出。
2. 可编程阵列逻辑器件（FPGA）FPGA结构更加复杂，由可编程逻辑单元（Configurable Logic Block, CLB）、输入输出模块（Input/Output Block, IOB）等多个部分组成。
CLB是FPGA的核心，它可以根据编程完成各种逻辑功能；IOB则负责与外部器件的连接和数据输入输出。
二、可编程逻辑器件的应用可编程逻辑器件广泛应用于各个领域，包括数字系统设计、通信、控制系统和嵌入式系统等。
1. 数字系统设计在数字系统设计中，PLD和FPGA可以灵活实现各种逻辑功能。
它们可以用于建立计算机处理器、数据存储器和各种外围设备等数字电路。
2. 通信可编程逻辑器件在通信领域发挥着重要作用。
它们可以用于实现编码和解码功能、流水线的控制和数据处理等。
同时，PLD和FPGA也可以用于网络交换、调制解调器和光纤通信等领域的应用。
3. 控制系统在控制系统中，可编程逻辑器件被广泛用于控制逻辑的实现。
PLD和FPGA可以灵活适配各种控制算法和实时控制需求，用于工控领域、自动化生产线和机器人等控制系统中。
可编程逻辑器件及应用 丝路
可编程逻辑器件及应用丝路可编程逻辑器件（Programmable Logic Device，PLD）是一种数字电路集成电路，它可以通过编程来实现特定的功能。
PLD通常包括可编程逻辑阵列（Programmable Logic Array，PLA）、可编程阵列逻辑器件（Programmable Array Logic，PAL）和复杂可编程逻辑器件（Complex Programmable Logic Device，CPLD）等。
PLD的应用非常广泛，它可以被用于数字信号处理、计算机网络、通信系统、工业控制等领域。
下面将介绍几个PLD的应用案例。
1. 数字信号处理数字信号处理是指将模拟信号转换为数字信号，并对其进行处理的过程。
在数字信号处理中，PLD可以被用于实现滤波器、快速傅里叶变换（Fast Fourier Transform，FFT）等算法。
例如，在音频处理中，PLD可以被用于实现音频滤波器以及降噪算法。
2. 计算机网络计算机网络是指多台计算机通过通信线路相互连接起来形成的一个系统。
在计算机网络中，PLD可以被用于实现交换机、路由器等网络设备。
例如，在以太网中，交换机需要对数据包进行转发和过滤操作。
这些操作可以通过使用PLD来实现。
3. 通信系统通信系统是指将信息从一个地方传输到另一个地方的系统。
在通信系统中，PLD可以被用于实现调制解调器、编码器、解码器等电路。
例如，在数字电视中，PLD可以被用于实现视频编解码器以及数字信号处理算法。
4. 工业控制工业控制是指对工业生产过程进行自动化控制的过程。
在工业控制中，PLD可以被用于实现逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC）、传感器接口电路、运动控制器等设备。
例如，在自动化生产线上，PLC需要对各个设备进行监控和控制。
这些操作可以通过使用PLD来实现。
丝路是一条连接东西方的古代贸易路线。
在丝路上，商人们通过沟通交流来促进贸易和文化交流。
可编程逻辑器件应用总结
可编程逻辑器件应用总结可编程逻辑器件（Programmable Logic Devices，PLD）是一种数字电子器件，通过对其内部的电路进行编程，可以实现特定的逻辑功能。
PLD具有灵活性高、可编程性强、成本低等特点，因此在电路设计和数字系统实现中被广泛使用。
本文将总结可编程逻辑器件的应用领域、特点以及未来发展方向。
首先，可编程逻辑器件的应用非常广泛。
在数字电路设计中，PLD广泛用于逻辑门电路、计数器、状态机等基本逻辑电路的实现。
与传统的硬连线电路相比，PLD具有更高的灵活性和可重构性。
此外，PLD还可用于复杂系统的控制单元、数据通路等部分的实现。
例如，可编程逻辑器件可以用于实现数字信号处理器（Digital Signal Processor，DSP）、通信协议控制器等。
其次，可编程逻辑器件具有多种特点，使其在实际应用中具有很大的优势。
首先，PLD具有快速开发和验证的能力。
由于其可编程性，设计人员可以通过编写逻辑表达式、状态图等方式，快速验证设计的正确性。
其次，PLD的成本较低。
由于PLD的生产量大，其价格较低，因此在中小规模的应用中，PLD更具有竞争力。
再次，PLD具有较小的尺寸和低功耗。
现代的PLD器件体积小、功耗低，适合嵌入式系统和移动设备的应用。
最后，PLD具有较好的可扩展性。
通过在系统中添加更多的PLD器件，可以实现更复杂的功能，满足系统的需求。
随着科技的不断发展和数字系统的不断复杂化，可编程逻辑器件也在不断演化。
未来，可编程逻辑器件的发展方向主要集中在以下几个方面。
首先，研究人员正在努力提高可编程逻辑器件的计算能力和速度。
通过改进器件的架构和技术，提高器件的性能，满足更高要求的应用场景。
其次，研究人员也在探索新的编程模型和编程语言，使得PLD的编程更加高效和易用。
此外，人们对于可编程逻辑器件的可靠性和安全性也提出了更高的要求。
未来，研究人员将致力于解决可编程逻辑器件在高温、辐射等恶劣环境下的可靠性问题，以及防止逻辑错误和安全威胁。
可编程逻辑器件及应用 乙类
可编程逻辑器件及应用乙类可编程逻辑器件，简称PLD，是一种集成电路，可以根据用户的需求进行编程，实现特定的逻辑功能。
它是数字电路设计中的重要组成部分，广泛应用于各种电子设备中，如计算机、通信设备、工业控制系统等。
PLD主要包括可编程逻辑阵列（PLA）、可编程数组逻辑器件（PAL）、复杂可编程逻辑器件（CPLD）和现场可编程门阵列（FPGA）等几种类型。
PLD的应用领域非常广泛，可以用于数字信号处理、控制系统、通信系统、图像处理、人工智能等各种领域。
它具有灵活性高、设计周期短、成本低的特点，可以大大提高电子产品的设计和生产效率。
例如，在数字信号处理领域，PLD可以实现各种复杂的算法和信号处理功能，提高系统的性能和灵活性；在通信系统中，PLD可以实现各种协议的处理和控制，提高通信设备的适应性和可扩展性。
PLD的设计和编程是一个复杂而精细的过程。
设计师首先需要根据系统需求和功能要求，选择合适的PLD类型和规格；然后进行逻辑设计和电路仿真，确定电路结构和功能实现方式；最后进行编程和调试，将设计好的逻辑功能加载到PLD中，并验证其正确性和稳定性。
设计人员需要具备扎实的数字电路设计和编程技能，以及对特定应用领域的深入了解，才能设计出高性能和可靠的PLD系统。
在现代电子产品设计中，PLD扮演着越来越重要的角色。
随着技术的发展和市场需求的不断变化，PLD的功能和性能也在不断提升。
未来，随着人工智能、物联网、5G等新兴技术的快速发展，PLD将会有更广阔的应用前景和发展空间。
设计人员需要不断学习和更新知识，与时俱进，才能抓住机遇，应对挑战。
总的来说，可编程逻辑器件及应用在电子领域的发展至关重要。
它不仅推动了数字电路设计的进步，提高了电子产品的性能和可靠性，也促进了电子产业的创新和发展。
通过不断研究和实践，我们相信PLD技术将会在未来发挥更加重要的作用，为人类社会带来更多的便利和进步。
希望各界人士共同努力，推动PLD技术的发展，为电子产业的繁荣做出更大的贡献。
可编程逻辑器件及应用 赏析
可编程逻辑器件及应用赏析
可编程逻辑器件（PLD）是一种集成电路芯片，能够根据用户的需求进行编程，实现特定的逻辑功能。
它在现代电子领域中扮演着至关重要的角色，被广泛应用于数字电路设计、通信系统、工业控制以及嵌入式系统等领域。
PLD的设计灵活性和可编程性使其成为了许多工程师和设计师的首选。
与传统的固定功能集成电路相比，PLD具有许多优势。
首先，PLD可以根据用户的需求进行编程，从而实现不同的逻辑功能，大大提高了设计的灵活性和可定制性。
其次，PLD的生产周期短，可大大缩短产品上市时间，降低研发成本。
此外，PLD还具有较高的集成度和性能，能够满足复杂系统的设计需求。
在PLD的应用方面，可以说是无所不包。
在数字电路设计中，PLD 可以用来实现逻辑门、寄存器、计数器等基本电路，为数字系统的设计提供了便利。
在通信系统中，PLD可以用来实现信号的处理、编解码、调制解调等功能，提高了通信系统的性能和可靠性。
在工业控制领域，PLD可以用来实现控制逻辑、传感器接口、执行器控制等功能，实现了自动化生产。
在嵌入式系统中，PLD可以用来实现系统的控制、接口转换、数据处理等功能，为嵌入式系统的设计提供了灵活性和可扩展性。
总的来说，PLD作为一种可编程逻辑器件，在现代电子领域中具有着广泛的应用和重要的意义。
它的设计灵活性和可编程性为电子系
统的设计和开发提供了便利，极大地推动了电子科技的发展。
随着科技的不断进步和人们对电子产品功能需求的不断提升，PLD必将在未来发挥更加重要的作用，为人类创造出更多更加便利的电子产品和系统。
可编程逻辑器件及应用 社会主义
可编程逻辑器件及应用社会主义可编程逻辑器件（PLD）是一种数字电路设备，它可以在不改变硬件设计的情况下重新编程以实现不同的功能。
PLD通常由可编程逻辑阵列（PLA）、可编程数组逻辑器件（PAL）和复杂可编程逻辑器件（CPLD）组成。
PLD有许多应用，从简单的控制电路到复杂的计算机系统。
以下是几个常见的应用：1. 控制电路：PLD可以用于控制各种设备和机器，例如机械臂、自动售货机、智能家居等。
通过重新编程PLD，可以改变设备的工作方式和行为。
2. 数据传输：PLD可以用于数据传输和通信系统。
例如，在网络交换机中使用PLD来实现数据包转发和路由选择。
3. 数字信号处理：PLD可以用于数字信号处理，例如音频处理、图像处理和视频压缩等。
通过重新编程PLD，可以实现各种算法和信号处理技术。
4. 计算机系统：CPLD是一种专门设计用于计算机系统中的可编程逻辑器件。
它们通常用于控制总线接口、时钟管理、存储器控制等方面。
5. 测试和测量：PLD可以用于测试和测量设备，例如数字万用表、示波器和频谱分析仪等。
通过重新编程PLD，可以实现不同的测试和测量功能。
PLD在现代社会中的应用越来越广泛。
它们可以用于各种领域，包括工业控制、通信、医疗、航空航天和军事等。
PLD的优点是灵活性高、可重复使用性好、设计周期短等。
在社会主义建设中，PLD也有着重要的应用。
例如，在工厂自动化生产线中，PLD可以用于控制机器人和生产设备，提高生产效率和质量。
在交通运输领域，PLD可以用于控制交通信号灯和智能交通系统，提高道路安全和交通流畅度。
总之，PLD是一种非常有用的数字电路设备，在现代社会中具有广泛的应用前景。
随着技术的不断发展和创新，PLD将继续发挥重要作用。
脉冲激光沉积pld技术及其应用
脉冲激光沉积pld技术及其应用脉冲激光沉积（PLD）技术及其应用一、简介脉冲激光沉积（pulsed laser deposition，PLD）是一种新型的无接触沉积技术，可以在均匀度、速度和性能等方面显著优于传统的技术。
PLD可以用于制备各种氧化物、碳化物和硫化物薄膜材料，如氧化铟锡、氧化铝、氧化钛、氧化锌、氧化钒和氧化铈等。
它可以在各种条件下用于定向长晶生长以及相变等研究。
此外，还可以用来生产无机复合薄膜及多层结构膜。
PLD技术可以分为单相和复合技术。
单相PLD是将质子束凝聚为很小的脉冲，并将其射入物质中来实现沉积。
复合PLD则是将物质以脉冲的形式从质子束中发射出来，并将其凝聚在某个表面上形成复合膜，从而达到沉积的目的。
二、原理PLD技术主要由激光光源、脉冲控制器和沉积炉组成，其中脉冲激光沉积（PLD）是一种把脉冲激光束从被沉积材料中激出的新型沉积技术，它的有点是同时允许对较高温度的材料，特别是金属，进行沉积。
PLD的原理是通过激光照射材料，使之形成脉冲辐射，然后将辐射辐射到壁上，使原子能被吸收，然后沉积在被沉积材料的表面上，从而形成沉积膜。
三、应用1、用于材料表面改性由于PLD技术可以用于制备各种氧化物、碳化物和硫化物薄膜，因此可以用于材料表面改性。
通过将薄膜材料涂覆在表面上，可以改变表面的光学、电学等性能，从而提高材料的可利用性。
例如，金属钛的PLD硫化膜可以改善钛的耐蚀性，而钛酸锆的PLD碳化膜可以改善钛的耐热性。
2、用于功能型材料的制备PLD技术还可以用于制备功能型材料，如氧化锆基杂化膜、氧化锗基杂化膜、氧化铝基杂化膜、氧化锰基杂化膜和氧化钛基杂化膜等。
这些材料具有独特的光学、电学和力学性能，可以用于电子器件、传感器、高性能涂料和纳米结构等的制备。
3、用于光刻光学元件的制备PLD技术还可以用于光刻光学元件的制备。
这种技术可以生产折射率高的氧化锆膜，从而可以改善光学系统的像散和成像质量。
可编程逻辑器件及应用
可编程逻辑器件及应用可编程逻辑器件（PLD）是一种电子器件，能够根据用户的需求和程序逻辑实现不同的功能。
它们被广泛应用于数字电路设计、自动化控制系统和嵌入式系统等领域。
本文将深入探讨可编程逻辑器件的原理、分类、优势及其在各个领域的应用。
一、可编程逻辑器件的原理可编程逻辑器件的核心是可编程逻辑阵列（PLA）或可编程逻辑门阵列（PLGA）。
它由一系列基本逻辑门（如与门、或门和非门）和可编程的互连网络组成。
用户可以通过编程器将逻辑功能和互连关系编程到可编程逻辑阵列中，从而实现特定的逻辑功能。
二、可编程逻辑器件的分类根据实现的逻辑功能不同，可编程逻辑器件可以分为可编程逻辑阵列（PLA）、可编程阵列逻辑器件（PAL）、复杂可编程逻辑器件（CPLD）和现场可编程门阵列（FPGA）等几个主要类别。
1. 可编程逻辑阵列（PLA）可编程逻辑阵列（PLA）是最早出现的可编程逻辑器件之一。
它具有灵活的结构和编程方式，可以实现复杂的逻辑功能。
PLA的主要特点是可编程的输入和输出逻辑功能以及可编程的互连关系。
2. 可编程阵列逻辑器件（PAL）可编程阵列逻辑器件（PAL）与PLA类似，但它的输入逻辑功能是固定的，只有互连关系是可编程的。
PAL的制造成本较低，适合一些较简单的逻辑功能应用。
3. 复杂可编程逻辑器件（CPLD）复杂可编程逻辑器件（CPLD）是可编程逻辑器件的进一步发展。
CPLD通过集成多个可编程逻辑阵列和可编程互连网络，能够实现更复杂的逻辑功能。
CPLD具有较高的灵活性和可扩展性。
4. 现场可编程门阵列（FPGA）现场可编程门阵列（FPGA）是最灵活和最强大的可编程逻辑器件。
FPGA由大量可编程逻辑块（CLB）、可编程互连网络和输入/输出模块组成。
它可以根据用户的需求和程序逻辑实现几乎任何逻辑功能。
三、可编程逻辑器件的优势可编程逻辑器件相比于固定功能的逻辑器件具有以下几个优势：1. 灵活性：可编程逻辑器件可以根据用户的需求进行编程，实现不同的逻辑功能。
可编程逻辑器件PLD
0
问题：浮栅上的电荷无放电通路，没法泄漏。 用紫外线照射芯片上的玻璃窗，则形成光电电 流，把栅极电子带回到多晶硅衬底，SIMOS管恢复 到初始的导通状态。
（二）隧道型（FLOTOX）储存单元
前面研究的可擦写存储器的缺点是擦除已存入的信息必
须用紫外光照射一定的时间，因此不能用于快速改变储存信
息的场合。
+++ +++
开启电压UT2
开启电压加大
三、浮栅编程技术
用浮栅编程技术生产的编程单元是一种能多次改写的 ROM，即已写入的内容可以擦去，也可以重新写入新的内 容。 （一）叠栅型（SIMOS）存储单元
---
三、浮栅编程技术
用浮栅编程技术生产的编程单元是一种能多次改写的 ROM，即已写入的内容可以擦去，也可以重新写入新的内 容。 （一）叠栅型（SIMOS）存储单元
隧道型储存单元制成的存储器克服了这一缺点，它称
为电可改写只读存储器E2PROM，即电擦除、电编程的只读 存储器。
（二）隧道型（FLOTOX）储存单元 FLOTOX管的结构剖面示意图如图所示。
它与叠栅型管的不同在于浮栅延长区与漏区N 之间的交 向浮栅写入 擦除浮栅 电荷时，G加5电荷时，G加25 叠处有一个厚度约为80 цm的薄绝缘层。 V，D接25V。 V，D接GND。
3
Y
4
1 0
0 1 0 1
十进制 0 1 4 9
1 0 0 1 0 0 0 0
二、反熔丝型开关
用高压将PLICE 介质击穿。
三、浮栅编程技术
用浮栅编程技术生产的编程单元是一种能多次改写的 ROM，即已写入的内容可以擦去，也可以重新写入新的内 容。 （一）叠栅型（SIMOS）存储单元
可编程逻辑器件及应用 共析钢
可编程逻辑器件及应用共析钢
共析钢是具有优异物理力学和化学性能的钢铁材料，可广泛应用于船舶、汽车、机械、建筑等领域。
可编程逻辑器件（PLD）是一种数字电子器件，可编程逻辑器件及应用与共析钢的关系如下：
1. PLD的应用
PLD 可以实现逻辑功能的实现序列控制的实现。
将可编程逻辑器件的应用扩展到共析钢行业，可以应用于共析钢生产自动线控制系统、冷却过程控制等。
2. 共析钢生产自动线控制系统应用
共析钢生产是一个复杂的过程，需要对一系列参数进行监控和调整。
应用PLD 可以设计出一个自动线控制系统，可以实现自动监测和调整。
此控制系统可以监测和控制加热温度、卷取金属板厚度、冷却速度和冷却介质等关键参数。
如果参数超出预设范围，自动控制系统将根据电路设计，自动把媒介调整进程，以达到良好的生产效率。
3. 冷却过程控制应用
共析钢冷却过程控制也是很重要的一环，冷却过程对共析钢的力学性质和化学性质有着至关重要的影响。
应用PLD 可以设计一套冷却过程控制系统，可以对冷却介质的温度、媒介的流量进行监测和控制。
通过可编程逻辑器件的编程设计，可以实现自动化控制，自动分析数据，自动决策和告警，减小了操作人员的负担，提高了生产效率和产品的一致性。
总之，可编程逻辑器件和共析钢之间的关系非常密切，通过合理的应用，可以提高共析钢的生产效率、生产质量和降低生产成本，更好的促进共析钢行业的发展。
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第20讲PLD器件及其应用
PLD的阵列结构
PROM的阵列结构
PLA的阵列结构 PAL、GAL的阵列结构
第20讲PLD器件及其应用
PLD器件的优点
1）. 提高了功能的集成度 ：PLD器件较中小规模集成芯片具有更高的功能集成度， 一般来说一片PLD器件可替代4～20片的中小规模集成芯片，而更大规模的PLD（如 CPLD、FPGA)一般采用最新的集成电路生产工艺及技术，可达到极大的规模，这些 器件的出现降低了电子产品的成本和缩小了电子产品的体积。
第20讲PLD器件及其应用
1、用ROM实现组合逻辑函数 逻辑表达式
1 1
真值表或最 小项表达式
按A、B、C、 D排列变量， 并将Y1、Y2 扩展成为4 变量的逻辑 函数。
第20讲PLD器件及其应用
2
选 择 R O M， 画 阵 列 图
2
第20讲PLD器件及其应用
2、用ROM作函数运算表
例 用ROM构成能实现函数y＝ x2的运算表电路。
3）. 高性能：由于PLD器件在生产过程中采用了最新的生产工艺及技术，故PLD器件 的性能优于一般通用的器件，其速度一般比通用器件速度高一到两个数量级，另外 由于器件数量的减少，降低了电路的总功耗。 4）. 高可靠性：器件数量减少，导致PCB（Printed Circuit Board，印刷电路板）的 布线、交叉干扰减少，系统运行更可靠。 5）. 成本低：设计、安装、调试、维修、器件品种库存等方面的成本下降，从而使 电子产品的总成本降低，提高了产品的竞争力。
n 本讲所指PLD主要指SPLD。
第20讲PLD器件及其应用
PLD器件的基本结构
•基本结构：与门阵列+或门阵列 •与门阵列接收外部输入变量，产生由输入变量组成的与项。 •或门阵列接收与门阵列输出的与项，产生用与或表达式表示 的逻辑函数。
•在基本结构的基础上，增加诸如输入缓冲器、输出寄存器、内 部反馈、输出宏单元等，即可构成各种不同类型、不同规模的 PLD。
第20讲PLD器件及其应用
n 假定采用JK触发器作为存储元件，根据状态表 和JK触发器的激励表，可得到触发器的激励函
激励函数共包含4个不同“与”项： Q3Q2Q1 ，Q1 ，Q2Q1 ，Q4Q1
假定七段显示译码器的输出为高电平有效， 可作出8421码转换为七段显示码的真值表如 表8.5所示。
第20讲PLD器件及其应用
真 值 表
第20讲PLD器件及其应用
逻 辑 表 达 式
第20讲PLD器件及其应用
阵列图
第20讲PLD器件及其应用
3、用ROM作字符发生器电路
D4 D3 D2 D 1 D 0
输出缓冲器
A2
地
址
A1
译
A0
码
器
用ROM存储字符Z
第20讲PLD器件及其应用
4、四位二进制码格雷码的PROM实现
演 示
第20讲PLD器件及其应用
输入缓冲电路
PLD器件的逻辑 关系表示
PLD器件的连接 关系表示法
第20讲PLD器件及其应用
未编程的内部结构
已编程的内部结构
第20讲PLD器件及其应用
SPLD器件的分类
PLD器件按编程部位分类
PROM、PAL和GAL只有一种阵列可编程，为半场可编程逻辑器件； 而PLA的与阵列和或阵列均可编程，为全场可编程逻辑器件。
第20讲PLD器件及其应用
此前我们实现组
PROM的应用
合逻辑函数的方 法有哪些？
n PROM可以用来实现任意组合逻辑电路 的功能。用PROM进行逻辑设计的一般 步骤如下：
n 列出真值表。根据设计要求，确定电路的输 入变量和输出函数，并用真值表描述电路输 出与输入的逻辑关系。
n 画出阵列图。将电路的输入变量作为PROM 的输入，并根据真值表中各变量取值下的函 数值对PROM或门阵列进行编程。
列产生的激励函数，其输出状态反馈到与门阵列的 输入，和输入变量一起产生输出函数和激励函数所 需的与项。
第20讲PLD器件及其应用
时序PLA结构图
X1
y1
与门
…
阵列 …
x2
…
yr
CP RESET
Y1
…
或门 Yr 阵列
触发器组
Z1 … Zm
第20讲PLD器件及其应用
PLA在逻辑设计中的应用
n 采用PLA可以实现任意组合逻辑电路和时序 逻辑电路的功能。设计的步骤如下；
2）. 加快了电子系统的设计速度 ：一方面由于PLD器件集成度的提高，减小了电子 产品设计中的布线时间及器件的安装时间；另一方面由于PLD器件的设计是利用计 算机进行辅助设计的，其可以通过计算机的辅助设计软件对设计的电路进行仿真和 模拟，减小了传统设计过程中的调试电路的时间，另外由于PLD器件是可擦除和可 编程的，故即使设计有问题修改也是很方便的。
第20讲PLD器件及其应用
课堂讨论： PAL及常用输出形式； ROM的类型及特点。
现代教学方法与手段： PowerPoint投影
复习（提问）： ROM的结构和容量计算； ROM的应用。
第20讲PLD器件及其应用
LSI的类型
第20讲PLD器件及其应用
n ASIC n 全定制 n 半定制（性能上专用，结构上通用）
1、四位二进制码格雷码的PLA实现
演 示
第20讲PLD器件及其应用
2、用PLA设计一个8421码加1计数器， 并用七段显示器显示计数状态。
解：该问题的设计包含两部分，一部分是按 照同步时序电路的设计方法设计一个8421 码加1计数器；另一部分是按照组合电路设 计方法设计一个将8421码转换成七段显示 首先，作出8421码加1计数器的状态表，
•电可擦除可编程ROM（EEPROM）
擦除和编程均用电完成。
第20讲PLD器件及其应用
ROM的结构
存储容量＝字线数×位线数＝2n×b（位）
存储单元地址
第20讲PLD器件及其应用
ROM的工作原理
4 × 4 位 R O M
地址译码器
存储体
第20讲PLD器件及其应用
存储内容
第20讲PLD器件及其应用
第20讲PLD器件及其应用
ROM和PROM
ROM的一般结构如右图所示，有选择存储 位置的地址译码器、存放数据的存储矩阵、 提取数据的输出通路。
存储单元可由二极管、三极管或场效应 管构成，原理图如下。
二极管 构成 的ROM 模型
第20讲PLD器件及其应用
只读存储器通常有：掩膜式ROM、一次可编程ROM（PROM）、紫外光可擦除 ROM（U-EPROM）、电可擦除ROM（EEPROM）等几种类型。 • 一次可编程ROM（PROM）
设x的取值范围为0～15的正整数， 则对应的是4位二进制正整数，用 B＝B3B2B1B0表示。根据y＝x2可算 出y的最大值是152＝225，可以用 8 位 二 进 制 数 Y ＝ Y7Y6Y5Y4Y3Y2Y1Y0 表 示 。 由 此 可 列 出 Y ＝ B2 即 y ＝ x2 的真值表。
第20讲PLD器件及其应用
n 求出函数的最简“与-或表达式”。利用组合电 路的真值表或时序电路的状态表，求出电路中 各函数的最简“与-或”表达式。化简时应充分 考虑各函数对与项的共享，力求减少不同与项 的数目。（多输出函数的最简标准是什么？）
n 画出阵列图。根据各函数的最简“与-或”表达 式，画出PLA的阵列图。
第20讲PLD器件及其应用
第20讲PLD器件及其应用
Q4 Q3 Q2 Q1 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001
Q4(n+1)Q3(n+1)Q2(n+1)Q1(n+1) 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 0000
演示
第20讲PLD器件及其应用
可编程阵列逻辑PAL
内部结构：与阵列固定，或阵列可编程
PAL器件按其输出电路的结构来分，有五种形式： 1）专用输出的基本门阵列结构
或门输出接一个同相缓冲器时，输出函数为高电平有效（如PAL10H8）；若接 一个反相缓冲器时，输出函数为低电平有效（如PAL10L8）。 2）带反馈的可编程I/O结构（异步可编程I/O结构）
器件在出厂时每个单元内容全部为1,如果希望某一单元存放数据0,只须将该结点对应的熔断丝烧断 即可 。
不足：由于在半导体电路中加入了金属丝，使生产工艺变得复杂； 由于可编程的部分是由熔断丝构成的，一旦内容写错，其芯片只能报废。
• 紫外光可擦除ROM（U-EPROM ）
其明显的特征是在正中间有一个玻璃窗口，该窗口可让紫外光通过，用紫外光照射10～20分 钟，内部数据将全部擦除，这时可以再通过编程的方法写入新数据。
第20讲PLD器件及其应 用
2020/11/25
第20讲PLD器件及其应用
内容: 可编程逻辑器件及应用 1 概述 2 可编程阵列逻辑PAL 3 通用阵列逻辑GAL 4 ROM及其应用
目的与要求： 了解PLD器件的基本结构、分类、优点； 了解PAL常用的5种输出形式； ROM及其应用。
重点与难点： 重点：PLD器件的基本结构； PAL的结构特点及常用输出形式； ROM及其应用。 难点： ROM及其应用。
A1=0 A0=0
D3=1 D2=0 D1=1 D0=1
W0=1 W1=0 W2=0 W3=0
第20讲PLD器件及其应用
A1=0 A0=1
D3=0 D2=1 D1=0 D0=1
W0=0 W1=1 W2=0 W3=0
第20讲PLD器件及其应用