[计算机软件及应用]eda常用器件结构分析

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1、EDA技术实用教程第二讲FPGA/CPLD结构与应用3.1概述基本门组合电路时序电路图3-1基本PLD器件的原理结构图3.1概述3.1.1可编程逻辑器件的发展历程PROM(ProgrammableReadOnlyMemory)PLA(ProgrammableLogicArray)PAL(ProgrammableArrayLogic)GAL(GenericArrayLogic)EPLDCPLDFPGA3.1概述3.1.2可编程逻辑器件的分类图3-2PLD按集成度分类3.2简单可编程逻辑器件原理3.2.

2、2PROM图3-9PROM基本结构3.2简单可编程逻辑器件原理3.2.2PROM图3-10PROM的逻辑阵列结构3.2简单可编程逻辑器件原理3.2.2PROM图3-11PROM表达的PLD阵列图3.2简单可编程逻辑器件原理3.2.2PROM图3-12用PROM完成半加器逻辑阵列3.2简单可编程逻辑器件原理3.2.3PLA图3-13PLA逻辑阵列示意图3.2简单可编程逻辑器件原理3.2.3PLA图3-14PLA与PROM的比较3.2简单可编程逻辑器件原理3.2.4PAL图3-16PAL的常用表示图3-

3、15PAL结构图3-17一种PAL16V8的部分结构图图3-15PAL结构3.2.5GAL3.3CPLD的结构与工作原理2．宏单元MAX7000系列中的宏单元逻辑阵列乘积项选择矩阵可编程寄存器三种时钟输入模式全局时钟信号全局时钟信号由高电平有效的时钟信号使能用乘积项实现一个阵列时钟KX康芯科技3.3CPLD的结构与工作原理图3-25简单模式输出结构KX康芯科技3.3CPLD的结构与工作原理图3-27MAX7128S的结构1．逻辑阵列块(LAB)3.3CPLD的结构与工作原理图3-28共享扩展乘积项结

4、构3．扩展乘积项3.3CPLD的结构与工作原理3．扩展乘积项图3-29并联扩展项馈送方式3.3CPLD的结构与工作原理4．可编程连线阵列(PIA)图3-30PIA信号布线到LAB的方式KX康芯科技3.3CPLD的结构与工作原理5．I/O控制块图3-31EPM7128S器件的I/O控制块3.4FPGA的结构与工作原理3.4.1查找表逻辑结构图3-32FPGA查找表单元图3-33FPGA查找表单元内部结构KX康芯科技3.4.2Cyclone/CycloneII系列器件的结构与原理图3-34Cyclone

5、LE结构图3.4.2Cyclone/CycloneII系列器件的结构与原理图3-38Cyclone内部结构框图3.4.2Cyclone/CycloneII系列器件的结构与原理图3-37CycloneLAB结构3.4.2Cyclone/CycloneII系列器件的结构与原理图2-40快速进位选择链3.4FPGA的结构与工作原理3.4.2Cyclone/CycloneII系列器件的结构与原理图3-41LUT链和寄存器链的使用3.4FPGA的结构与工作原理3.4.2Cyclone/CycloneII系列器

6、件的结构与原理图3-41PLL3.4FPGA的结构与工作原理3.4.2Cyclone/CycloneII系列器件的结构与原理图3-42LVDS连接3.5硬件测试技术3.5.1内部逻辑测试图3-43边界扫描电路结构3.5.2JTAG边界扫描测试3.5硬件测试技术3.5.2JTAG边界扫描测试引脚描述功能TDI测试数据输入(TestDataInput)测试指令和编程数据的串行输入引脚。数据在TCK的上升沿移入。TDO测试数据输出(TestDataOutput)测试指令和编程数据的串行输出引脚，数据在TC

7、K的下降沿移出。如果数据没有被移出时，该引脚处于高阻态。TMS测试模式选择(TestModeSelect)控制信号输入引脚，负责TAP控制器的转换。TMS必须在TCK的上升沿到来之前稳定。TCK测试时钟输入(TestClockInput)时钟输入到BST电路，一些操作发生在上升沿，而另一些发生在下降沿。TRST测试复位输入(TestResetInput)低电平有效，异步复位边界扫描电路(在IEEE规范中，该引脚可选)。3.5.3嵌入式逻辑分析仪3.6FPGA/CPLD产品概述3.6.1Lattice

8、公司CPLD器件系列1.ispLSI器件系列ispLSI1000E系列ispLSI2000E/2000VL/200VE系列ispLSI8000/8000V系列ispLSI5000V系列2.ispMACH4000系列3.LatticeEC&ECP系列IspMACH4000Z、ispMACH4000V、ispMACH4000Z3.6FPGA/CPLD产品概述3.6.2Xilinx公司的FPGA和CPLD器件系列2.SpartanⅡ&Spartan-3&Spartan3E器