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通用可编程器件有什么特点 ？

采用电擦除工艺和高速编程方法，编程方便、快速。整个芯片改写只需数秒钟，一片可改写 100 次以上。

回帖（2）

武梨格

2020-3-18 13:41:55
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  • 通用阵列逻辑结构
  • 通用阵列逻辑的输出逻辑宏单元
  • 通用阵列逻辑的结构控制字
  • 通用阵列逻辑工作模式
  • 通用阵列逻辑的特点



  通用阵列逻辑结构





  • 　　●8个输入缓冲器
    　　●8个输出反馈/输入缓冲器
    　　●8 个三态缓冲器
    　　●8个输出逻辑宏单元OLMC,每个OLMC对应1个I/O引脚。
    　　●由8×8个与门构成的与阵列，共形成64个乘积项，每个与门有 32 个输入项，由8个输入的原变量、反变量(16)和8 个反馈信号的原变量、反变量(16)组成，故可编程与阵列共有 32×8×8=2048 个可编程单元。
    　　●系统时钟CK的输入缓冲器。
    　　●三态输出选通信号OE的输入缓冲器




  
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李彬

2020-3-18 13:41:58
通用阵列逻辑的输出逻辑宏单元




  • 　　图为输出逻辑宏单元（OLMC）的内部结构，每个OLMC包含或门阵列中的一个或门。一个或门有 8 个输入端，和来自与阵列的 8 个乘积项(PT)相对应。其中 7 个直接相连，第一个乘积项(图中最上边的一项)经PTMUX相连或门输出为有关乘积项之和。

    　　●异或门的作用是选择输出信号的极性。当XOR(n)为1时， 异或门起反相器作用，否则起同相器作用。XOR(n)是控制字中的一位，n为引脚号。
    　　●D触发器(寄存器)对异或门的输出状态起记忆(存储)作用，使GAL适用于时序逻辑电路。
    　　●4个多路开关(MUX)在结构控制字段作用下设定输出逻辑宏单元的组态。
    　　●PTMUX是乘积项选择器，在AC1(n)·AC0控制下选择第一乘积项或地(0)送至或门输入端。
    　　●OMUX是输出类型选择器，在AC1(n)+AC0控制下选择组合型(异或门输出)或寄存型(经D触发器存储后输出)逻辑运算结果送到输出缓冲器。
    　　●TSMUX是三态缓冲器的使能信号选择器，在AC1(n)和AC1控制下从UCC、地、OE或第一乘积项中选择 1 个作为输出缓冲器的使能信号。
    　　●FMUX是反馈源选择器。在AC1(n)、AC0控制下选择D触发器的Q、本级OLMC输出、邻级OLMC的输出或地电平作为反馈源送回与阵列作为输入信号。



  通用阵列逻辑的结构控制字




  • 　　通用阵列逻辑的结构控制字共 82 位，每位取值为“1”或“0”，如图所示。图中XOR(n)和AC1(n)字段下的数字对应各个OLMC的引脚号。

    　　SYN决定GAL器件是具有寄存器型(时序型)输出能力(SYN=0)，还是纯粹组合型输出能力(SYN=1)。在OLMC(12)和OLMC(19)中，SYN还替代AC1(n)，SYN替代AC0作为FMUX的选择输入，以维护与PAL器件的兼容性。
    　　AC0、AC1(n)方式控制位。8个OLMC公用1位AC0。AC1(n)共 8 位，每个OLMC(n)有1位，n为引脚号(12~19)。 AC0, AC1(n)两者配合控制各MUX的工作。
    　　XOR(n)极性控制位，共8位，每个OLMC(n)有1位，它通过异或门来控制输出极性。XOR(n)=0时，输出低有效；XOR(n)=1时，输出高有效。
    　　PT(n)积项禁止位，共64位，和与阵列中64个乘积项(PT0~PT63)相对应，用以禁止(屏蔽)某些不用的乘积项。在SYN、AC0、AC1(n)组合控制下，OLMC(n)可组态配置成5种工作模式。图中(a)~(e)分别表示不同配置模式下OLMC的等效电路。OLMC组态的实现，即结构控制字各控制位的设定都是由开发软件和硬件自动完成的。
    　　从以上分析看出GAL器件由于采用了OLMC，所以使用更加灵活，只要写入不同的结构控制字，就可以得到不同类型的输出电路结构。这些电路结构完全可以取代PAL器件的各种输出电路结构。



  通用阵列逻辑工作模式








  通用阵列逻辑的特点




  • 　　①采用电擦除工艺和高速编程方法，编程方便、快速。整个芯片改写只需数秒钟，一片可改写 100 次以上。
    　　②采用高性能的E2CMOS工艺，保证了GAL的高速度和低功耗。存取速度为 12~40 ns，功耗仅为双极性PAL器件的1/2 或 1/4，编程数据可保存 20 年以上。�
    　　③采用可编程的输出逻辑宏单元(OLMC)，使得GAL器件对复杂逻辑门设计具有极大的灵活性。
    　　④可预置和加电复位全部寄存器，具有 100%的功能可测试性。
    　　⑤备有加密单元，可防止他人抄袭设计电路。
    　　⑥备有电子标签(ES)，方便了文档管理， 提高了生产效率



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