复杂可编程逻辑器件(CPLD)-PowerPoint演.ppt

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1、7.3 复杂可编程逻辑器件复杂可编程逻辑器件(CPLD)7.3.1 CPLD的结构的结构7.3.2 CPLD编程简介编程简介2021/9/1717.3 复杂可编程逻辑器件复杂可编程逻辑器件(CPLD)与与PAL、GAL相比，相比，CPLD的集成度更高，有更多的的集成度更高，有更多的输入端、乘积项和更多的宏单元；输入端、乘积项和更多的宏单元；每个块之间可以使用可编程内部连线每个块之间可以使用可编程内部连线(或者称为可编程或者称为可编程的开关矩阵的开关矩阵)实现相互连接。实现相互连接。CPLD器件内部含有多个逻辑块，每个逻辑块都相当于器件内部含有多个逻辑块，每个逻辑块都相当于一个一个GAL器件器件

2、;2021/9/1727.3.1 CPLD的结构的结构更多成积项、更多宏单元、更多的输入信号。更多成积项、更多宏单元、更多的输入信号。2021/9/173通用的通用的CPLD器件逻辑块的结构器件逻辑块的结构 内部可编程连线区 n 宏单元 1 宏单元 2 宏单元 3 可编程乘积项阵列 乘积项分配 宏单元 m 内部可编程连线区 m m I/O 块 Xilnx XG500:90个个36变量的乘积项变量的乘积项,宏单元宏单元36个个Altera MAX7000:80个个36变量的乘积项变量的乘积项,宏单元宏单元16个个2021/9/174XG500系列乘积项分配和宏单元系列乘积项分配和宏单元可编程可编

3、程数据分配数据分配器器可编程数据可编程数据选择器选择器宏输出宏输出2021/9/175可编程内部连线可编程内部连线可编程内部连线的作用是实现逻辑块与逻辑块之间、逻辑块与可编程内部连线的作用是实现逻辑块与逻辑块之间、逻辑块与I/O块之间以及全局信号到逻辑块和块之间以及全局信号到逻辑块和I/O块之间的连接。块之间的连接。连线区的可编程连接一般由连线区的可编程连接一般由E2CMOS管实现。管实现。可编程连接原理图可编程连接原理图 内部连线内部连线 宏单元或宏单元或I/O连线连线 E2CMOS管管 T 当当E2CMOS管被编程为导通时，管被编程为导通时，纵线和横线连通；未被编程为截纵线和横线连通；未被

4、编程为截止时，两线则不通止时，两线则不通。2021/9/176I/O单元是单元是CPLD外部封装引脚和内部逻辑间的接口。每个外部封装引脚和内部逻辑间的接口。每个I/O单元对应一个封装引脚，对单元对应一个封装引脚，对I/O单元编程，可将引脚定单元编程，可将引脚定义为输入、输出和双向功能。义为输入、输出和双向功能。I/O单元单元 数据选择器数据选择器提供提供OE号。号。OE=1,I/O引引脚为输出脚为输出2021/9/1777.3.2 CPLD编程简介编程简介编程过程（编程过程（Download或或Configure）：将编程数据写入这些单）：将编程数据写入这些单元的过程。元的过程。用户在开用户在

5、开发软件中发软件中输入设计输入设计及要求。及要求。检查、分析检查、分析和优化。完和优化。完成对电路的成对电路的划分、布局划分、布局和布线和布线编程的实现：由可编程器件的开发软件自动生成的。编程的实现：由可编程器件的开发软件自动生成的。生成生成编程编程数据数据文件文件写入写入CPLD2021/9/178计算机根据用户编写的源程序运行开发系统软件，产生相应的计算机根据用户编写的源程序运行开发系统软件，产生相应的编程数据和编程命令，通过五线编程电缆接口与编程数据和编程命令，通过五线编程电缆接口与CPLD连接连接。将电缆接到计算机的并行口，通将电缆接到计算机的并行口，通过编程软件发出编程命令，将编程过编程软件发出编程命令，将编程数据文件（数据文件（*JED*JED）中的数据转换成）中的数据转换成串行数据送入芯片。串行数据送入芯片。编程条件编程条件（1）专用编程电缆；（）专用编程电缆；（2）微机；（）微机；（2）CPLD编程软件。编程软件。2021/9/179将多个将多个CPLD器件以串行的方式连接起来，一次完成多个器件器件以串行的方式连接起来，一次完成多个器件的编程。这种连接方式称为菊花链连接。的编程。这种连接方式称为菊花链连接。多个多个CPLD器件串行编程器件串行编程2021/9/1710