PLD和FPGA结构和原理初步 PLD/FPGA 结构与原理初步 craig 发表于 2006-4-23 16:37:00 一.基于乘积项（Product-Term)的PLD结构 采用这种结构的PLD芯片有：Altera的MAX7000，MAX3000系列（EEPROM工艺）,Xilinx的 XC9500系列（Flash工艺）和Lattice,Cypress的大部分产品（EEPROM工艺） 我们先看一下这种PLD的总体结构（以MAX7000为例，其他型号的结构与此都非常相似） ： [pic] 图1 基于乘积项的PLD内部结构 这种PLD可分为三块结构：宏单元（Marocell)，可编程连线（PIA)和I/O控制块。 宏单元是PLD的基本结构，由它来实现基本的逻辑功能。图1中兰色部分是多个宏单元的 集合（因为宏单元较多，没有一一画出）。可编程连线负责信号传递，连接所有的宏单 元。I/O控制块负责输入输出的电气特性控制，比如可以设定集电极开路输出，摆率控制 ，三态输出等。 图1 左上的INPUT/GCLK1，INPUT/GCLRn,INPUT/OE1,INPUT/OE2 是全局时钟，清零和输出使能信号，这几个信号有专用连线与PLD中每个宏单元相连，信 号到每个宏单元的延时相同并且延时最短。 宏单元的具体结构见下图： [pic] 图2 宏单元结构 左侧是乘积项阵列，实际就是一个与或阵列，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。后面的乘积项选择矩阵是一个“或”阵列。两者一起完成组合逻 辑。图右侧是一个可编程D触发器，它的时钟，清零输入都可以编程选择，可以使用专用 的全局清零和全局时钟，也可以使用内部逻辑（乘积项阵列）产生的时钟和清零。如果 不需要触发器，也可以将此触发器旁路，信号直接输给PIA或输出到I/O脚。 二.乘积项结构PLD的逻辑实现原理 下面我们以一个简单的电路……