Programmable Implementation Technologies

可编程逻辑器件

• 技术：
  • Mask programming：工厂排线
  • Fuse：利用代码控制电流烧结电路
  • Antifuse
  • Single-bit storage element：利用比特位控晶体管
  • Build lookup table (LUT)：
    • 本质：多路选择器 + 真值表实现任意逻辑函数
  • Transistor Switching Control：
    • 浮动三级门：Erasable \(\to\) Electrically erasable \(\to\) Flash
• 特性：
  • Permanent：
    • Mask programming
    • Fuse
    • Antifuse
  • Reprogrammable：
    • Volatile：断电易失
    • Non-Volatile

可编程配置：

• ROM（只读存储器）：固定与门阵列与可编程或门阵列
• PAL（可编程阵列逻辑）：可编程与门阵列与固定或门阵列
• PLA：可编程与门阵列、可编程或门阵列
• CPLD / FPGA

ROM

原理：n位译码器（固定与门） + 或门（可变或门） = 任意逻辑函数

结构：

交叉点处可选择是否连接

存储器观点：对于不同的输入（地址），调取不同的值

PAL

优势：可实现更多输入输出的逻辑函数

缺陷：部分逻辑函数无法实现

结构：

1. 竖线接变量及其反变量
2. 为了实现多于3个与项的逻辑函数，将第一个输出反馈

PLA

优势：

• 可实现多输入输出
• 与项可被任意连接，克服PAL与或结构的数量限制

缺陷：

• 与项有限
• 无反馈，无法是实现PAL中的多级电路

结构：

可编程与门 + 可编程或门 + 可控求反

可重用与项

与门资源有限，利用求反实现多种逻辑函数与项共用