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可编程逻辑器件改动数字体系规划办法

可编程逻辑器件改变数字系统设计方法-可编程逻辑器件PLD(Programmable Logic De-vice)是一种数字电路,它可以由用户来进行编程和进行配置,利用它可以解决不同的逻辑设计问题。PLD由基本逻辑门电路、触发器以及内部连接电路构成,利用软件和硬件(编程器)可以对其进行编程,从而实现特定的逻辑功能。可编程逻辑器件自20世纪70年代初期以来经历了从PROM,PLA,PAL,GAL到CPLD和FPGA的发展过程,在结构、工艺、集成度、功能、速度和灵活性方面都有很大的改进和提高。

0 引 言

可编程逻辑器材PLD(Programmable Logic De-vice)是一种数字电路,它可以由用户来进行编程和进行装备,运用它可以处理不同的逻辑规划问题。PLD由底子逻辑门电路、触发器以及内部衔接电路构成,运用软件和硬件(编程器)可以对其进行编程,然后完结特定的逻辑功用。可编程逻辑器材自20世纪70年代初期以来阅历了从PROM,PLA,PAL,GAL到CPLD和FPGA的开展进程,在结构、工艺、集成度、功用、速度和灵活性方面都有很大的改善和进步。

跟着数字集成电路的不断更新和换代,特别是可编程逻辑器材的呈现,使得传统的数字体系规划办法发生了底子的改动。可编程逻辑器材的灵活性使得硬件体系规划师在试验室里用一台计算机、一套相应的EDA软件和可编程逻辑芯片就可以完结数字体系规划与出产。

1 Max+plusⅡ简介

Max+plusⅡ是一种与结构无关的全集成化规划环境,使规划者能对Altera的各种CPLD系列便利地进行规划输入、快速处理和器材编程。Max+plusⅡ开发体系具有强壮的处理才干和高度的灵活性,其主要长处:与结构无关、多渠道、丰厚的规划库、敞开的界面、全集成化、支撑多种硬件描绘言语(HDL)等。

数字体系的规划选用自顶向下、由粗到细,逐步分化的规划办法,最顶层电路是指体系的全体要求,最基层是详细的逻辑电路的完结。自顶向下的规划办法将一个杂乱的体系逐步分化成若干功用模块,然后进行规划描绘,而且运用EDA软件渠道主动完结各功用模块的逻辑归纳与优化,门级电路的布局,再下载到硬件中完结规划,详细规划进程如下。

1.1 规划输入

Max+plusⅡ支撑多种规划输入办法,如原理图输入、波形输入、文本输入和它们的混合输入。

1.2 规划处理

规划输入完后,用Max+plusⅡ的编译器编译、查错、修正直到规划输入正确,一起将对输入文件进行逻辑简化、优化,最终生成一个编程文件,这是规划的中心环节。

1.3 规划查看

Max+plusⅡ为规划者供给完善的查看办法规划仿真和守时剖析,其意图是查验电路的逻辑功用是否正确,一起测验方针器材在最差情况下的时延,这一查错进程关于查验组合逻辑电路的竞赛冒险和时序逻辑电路的时序、时延等至关重要。

1.4 器材编程

当电路规划、校验之后,Max+plusⅡ的Program-mer将编译器所生成的编译文件下载到详细的CPLD器材中,即完结方针器材的物理编程。

2 以计数器为例介绍详细的规划办法

计数器对错常常用的时序逻辑电路。计数器类型有多种,完结计数器的办法也有许多。可以买到大部分类型的中规划集成的计数器直接运用,也可以用触发器树立契合要求的计数器。可是选用以上办法完结的计数器灵活性不行,不能随时进行修正,通用性差。这儿介绍根据可编程逻辑器材的完结办法。

2.1 规划输入

选用原理-图输入的思想办法比较合适一向选用传统规划办法人的运用。原理图输入如图1所示。

可编程逻辑器材改动数字体系规划办法

选用硬件描绘言语输入的办法关于没有传统规划办法经历的人更简单入门,修正起来也更便利。给出了一个可逆计数器的完结实例,程序的中心部分如下:

可编程逻辑器材改动数字体系规划办法

2.2 规划处理

原理图或程序完结之后,挑选好器材并进行引脚界说,然后编译优化得到编程文件的界面如图2所示。

可编程逻辑器材改动数字体系规划办法

2.3 规划查看

编译完毕后,树立波形文件进行仿真,留意波形文件需求先保存,保存文件名和源文件共同才干进行仿真。成果如图3所示。

仿真成果到达规划意图,契合规划要求。这时可以把编译生成的*.pof文件下载到选定的器材运用。用以上办法完结的器材,修正起来十分便利,只需求修正程序从头编译下载即可,任何类型的计数器都可以在可编程逻辑器材完结。

3 结 语

跟着电子技能的高速开展,CPLD和FPGA器材在集成度、功用和功能(速度及可靠性)方面现已可以满意大多数场合的运用要求。用CPLD,FPGA等大规划可编程逻辑器材替代传统的规范集成电路、接口电路和专用集成电路已成为技能开展的必然趋势。可编程逻辑器材是逻辑器材宗族中开展最快的一类器材,它呈现使得产品开发周期缩短、现场灵活性好、开发危险变小,跟着工艺、技能及商场的不断开展,PLD产品的价格将越来越廉价、集成度越来越高、速度越来越快,再加上其规划开发选用契合国际规范的、功用强壮的通用性EDA东西,可编程逻辑器材的运用远景将愈来愈宽广。

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