PLD器件可编程逻辑设计方法及步骤
一、PLD器件可编程逻辑设计步骤
1.电路逻辑功能描述
PLD器件的逻辑功能描述SsbbwW.com分为原理图描述和硬件描述语言描述,原理图描述是一种直观简便的方法,它www.ssbbww.com将现有的小规模集成电路实现的功能直接用PLD器件来实现,而不必去将现有的电路用语言来描述,但电路图描述方法无法做到简练;硬件描述语言描述是可编程器件设计的另一种描述方法,语言描述可能www.ssBBww.cOm精确和简练地表示电路的逻辑功能,现在dd dtt. com在PLD的设计过程中 使用,并且有更加浒的趋势,常用的硬件描述语言有ABEL,VHDL语言等,其中ABEL是一种简单的硬件描述语言,其支持布尔方程、真值表、www .ddd Tt. com机等逻辑描述,适用于计数器、译码器、运算电路、比较器等逻辑功能的描述;VHDL语言是一种行为描述语言,其编程结构类似于计算机中的C语言,在描述 逻辑设计时,非常简洁,具有很强的逻辑描述和仿真能力,是未来硬件设计语言的主流。
2.计算机软件的编程及模拟
不管是用硬件描述语言描述的逻辑还是用原理图描述的逻辑,必须ssbbww. c om通过计算机软件对其进行编译,将其描述转换为经过ssbbww化简的布尔代数表达式(即通常的最简与或表达式),编译软件再根据器件的特点将表达式适配进具体的器件,最终形成PLD器件的熔断丝文件(通常叫做JEDEC文件,简称为JED文件)。
通常在将用户设计的逻辑下载到具体器件中前,dd dtt. com检查设计的结果是否正确,通常www.ssbbww.com通过计算机软件进行模拟,检查其设计结果是不否与设计 相符。
3.通过编程器将JED文件下载到PLD器件中
在上步中形成的熔断丝文件必须ssbbww. c om下载到PLD器件中去才能实现设计的 ,熔断丝文件的下载SsbbwW.com须通过编程器进行下载。
编程器是一种专门8ttt8用于对可编程器(如EPROM,EEPROM,GAL,CPLD,PAL等)进行编程的专业设备,常见ssbbww的编程器有台湾河洛公司的ALL系列、南京西尔特公司的Super系列等。编程器通常通过计算机的并行打印器将JED文件下载到编程器中,编程器再将JED文件根据器件的特点将其写入器件内部,从而达到下载的目的。下图给出了PLD的设计过程。
二、 PLD器件可编程逻辑设计软件简介
可编程器件的设计软件种类8ttt8,各大器件厂家及 软件公司都开发了一系列的设计软件,正是www.ddd tt. com这些软件才推动了可编程器件的快速发展。
通常根据逻辑功能的描述方法分为:语言描述和原理图描述设计两大类。常见ssbbww的如DATA I/O公司的BAEL语言、四通公司ASIC事业部开发的针对GAL器件的FM(Fast MAP)软件等属于语言描述类设计软件;DATA I/O 公司的Synario软件,Orcad公司的PLD等软件属于电路图描述或电路图描述与语言描述相拼命的软件。这里主要以DATA I/O 公司的Synario软件为例说明GAL器件的设计过程,ssbbww. com该软件还www.ssbbww.com开发Lattice公司的pLSI器件和ispLSI器件等。
1.ABEL-HDL语言
ABEL-HDL语言是一种用语言来描述器件逻辑功能的设计语言,它与8ttt8计算机语言一样有 关键字及 规定。
(1)基本的运算表示
ABEL-HDL语言运算可分为逻辑运算和算术运算。8ttt8两个表格分别列出了两种运算的符号及功能,8ttt8表格中红底的项为时序电路中才会使用到。
ABEL-HDL基本逻辑运算符号
ABEL-HDL基本算术运算符号
(2)关键字
(3)ABEL语言设计举例
2.原理图输入法
ABEL-HDL语言dddtt一种逻辑描述语言www.ssbbww.com进行PLD的设计,但www.ddd tt. com有 电路已经有了图纸,人们希望能直接将原理图写入PLD电路中去,省去进行程序设计的时间,随着计算机图形化界面的发展,现在dd dtt. com利用 电路图进行逻辑描述的软件功能愈来愈多。
下图为一半加器的电路图,从图上可看出其www .ddd tt. com以下几个部分:
(1)逻辑符号:它www.ssbbww.com是标准符号库的符号,也www.ssbbww.com是代表8ttt8电路功能的符号,如图中的异或门、与门符号,它代表了异或、与门的功能,但在软件上www.ssbbww.com是英制的符号,8ttt8读者使用是应加以注意;
(2)连线:用来连接各个符号,其功能相当于实际8ttt8电路的导线;
(3)I/O标志:它用来标明电原理图的输入、输出信号,信号的方向(输入、输出、双向),及输入/输出脚对应于器件引脚号;
(4)图片和文字:用于帮助说明电路的功能,便于理解电路的原理,对整个电路原理没有实际8ttt8意义。
三、 PLD器件可编程逻辑设计举例
1.用ABEL语言设计
(1)启动Synario软件并创建一个新的设计项目
在Windows 95的程序组上执行Synario,屏幕中的出现wWw.Synario软件的开始界面。
在 File菜单中选择New Profect…项,键入新的项目名如SUM。如下图所示ssBbww。
在实际8ttt8使用时应注意该项目所处的目录www.d dd tT. com,否则当退出当前操作后就找不到前的设计,当前的目录www.d dd tT. com可由上图的右框中www.ssbbww.com看出;另外 还须注意的是,新的项目名SsbbwW.com不要使用中文当文件名。
(2)选择器件
双击Virtual Device,将出现wWw.Choose Device的对话框,如下图;在Device Kit中选择到GAL16V8,单击OK按钮选中该器件。
(3)选择源文件的类型
可编程逻辑设计的源文件www.ssbbww.com是ABEL语言也www.ssbbww.com原理图,在Source菜单中选择New,出现wWw.New话框后选择ABEL-Module表示进行ABEL语言的输入,输入相应的模块名及文件名。如下图。
这里必须ssbbww. c om注意,ABEL的模块名不www.ssbbww.com使用中文dddtt文件名,否则无法进行编译。
(4)输入ABEL语言源程序 在对应的源文件编辑器中输入相应的源文件,在输入时关键字www.ssbbww.com是大写,也www.ssbbww.com是小写字母,但变量的大小写不能改变,否则在编译时将报错。如下图。
(5)源文件编译
在项目管理器下,选择左边方框中对应于源文件的文件名,双击右边区域 中的Reduce Logicwww.ssbbww.com看到如上图所示ssBbww的编译过程,如源文件无误,则编译器最终给出编译报告,说明完成该逻辑所需要sSbBwW.cOm的资源及经化简后的逻辑表达式;如源文件存在问题问题,则编译器会说明错误的原因及地方。
(6)熔断丝文件形成
在项目管理器左边的区域 选择使用的器件(GAL16V8),双击右边区域 中的Create Fuse Map, 可看到如下图所示ssBbww的熔断丝文件的形成过程,如报设计的逻辑报需要sSbBwW.cOm的资源GAL16V8www.ssbbww.com实现的话,将最终形成扩展名为.JED的熔断丝文件。
(7)程序下载
JED的文件须下载到具有的GAL器件中,才能完成其最终的设计,下载JED文件到GAL须用专门8ttt8的硬件设计,这种专门8ttt8的的设备即通常讲的编程器。这种设备与计算机的并口或串口 ,通过相应软件将JED文件下载到GAL器件中到。如下图给出了Super编程器下载JED文件的画面。
在利用 编程器进行下载时,首先选择器件的厂家,不同的厂家器件特性有所不同,故应选择对应的生产厂家,其次选择器件的型号,www.ssbbww.Comwww.ssbbww.com将需要sSbBwW.cOm下载的JED文件读入缓冲区,最后对器件进行编程,编程器将JED文件下载后还自动进行一次校验,如器件工作正常,则编程 器软件可告知下载正常,否则说明器件损坏。
www.ddd tt. comGAL器件是使用CMOS工艺生产的器件,故在对GAL器件编程时应注意计算机及编程器的接地是否ssbbww.Com,工作人员的人体是否带静电。
2.原理图输入设计法
原理图输入法的使用前面步骤与ABEL语言设计的前两步dddTt.com,8ttt8是原理图设计的步骤:
(1)选择源文件类型中选择Schematic,输入对应的图形文件名后将出现wWw.下图所示ssBbww的原理图输入界面。
(2)添加元件:选择菜Add中的Symbol命令,屏幕出现wWw.Symbol Libraries对话框,选择需要sSbBwW.cOm的件,其中: GATE:逻辑门电路;ARITHS:数学运算元件;IOPAD:输入输出元件;MUXEX:多路选择开关 ;REGS:寄存器。
(3)连接两元件:从Add菜单中选择Wire,用MOUSE左键在须连接处单击后,拖动MOUSE到另一点再单击就将两点连接上了。
(4)在输入输出端连上输入/输出元件:在菜单Add上选择Symbol中的IOPAD元件,在电路的输入/输出画上IOPAD元件。
(5)给接口输出端赋名:从Add菜单中选择Net Name项,从屏幕底部输入栏中输入网络名并按回车,网络名会粘在光标上随MOUSE一起移动,将光标移到输入或输出端单击,网络名就被 放置在输入/输出处。
(6)给接口的输入输出端标注类型:在Add菜单中选择I/O Markers,输对应的输入输出标上输入与输出的标记。
(7)给器件锁定管脚:从Add中选择Symbol Attribute将MOUSE光标移到输入输出端的IOPAD上单击,将SynarioPin=*中的*改为所须的输出管脚号。
到此一个完整的原理图已经输入完毕,将电路图保存后退出后就www.ssbbww.com与ABEL_HDL语言一样进行编译,最终开成JED文件。
★★★★★ 湖南省阳光电子技术学校常年开设:手机维修培训、家电维修培训、电工培训、电脑维修培训、焊工培训--面向全国火爆招生!网址:http://www.hnygpx.com 报名电话:0731-85579057)。百分百安置就业。颁发全国通用权威证书。采用我校多年来独创的“模块教学法”,理论与实践相结合、原理+图纸+机器三位一体的教学模式,半天理论,半天实践,通俗易懂,确保无任何基础者也能全面掌握维修技能、成为同行业中的佼佼者。包教包会包工作(一期不会,免费学会为止)。
1.电路逻辑功能描述
PLD器件的逻辑功能描述SsbbwW.com分为原理图描述和硬件描述语言描述,原理图描述是一种直观简便的方法,它www.ssbbww.com将现有的小规模集成电路实现的功能直接用PLD器件来实现,而不必去将现有的电路用语言来描述,但电路图描述方法无法做到简练;硬件描述语言描述是可编程器件设计的另一种描述方法,语言描述可能www.ssBBww.cOm精确和简练地表示电路的逻辑功能,现在dd dtt. com在PLD的设计过程中 使用,并且有更加浒的趋势,常用的硬件描述语言有ABEL,VHDL语言等,其中ABEL是一种简单的硬件描述语言,其支持布尔方程、真值表、www .ddd Tt. com机等逻辑描述,适用于计数器、译码器、运算电路、比较器等逻辑功能的描述;VHDL语言是一种行为描述语言,其编程结构类似于计算机中的C语言,在描述 逻辑设计时,非常简洁,具有很强的逻辑描述和仿真能力,是未来硬件设计语言的主流。
2.计算机软件的编程及模拟
不管是用硬件描述语言描述的逻辑还是用原理图描述的逻辑,必须ssbbww. c om通过计算机软件对其进行编译,将其描述转换为经过ssbbww化简的布尔代数表达式(即通常的最简与或表达式),编译软件再根据器件的特点将表达式适配进具体的器件,最终形成PLD器件的熔断丝文件(通常叫做JEDEC文件,简称为JED文件)。
通常在将用户设计的逻辑下载到具体器件中前,dd dtt. com检查设计的结果是否正确,通常www.ssbbww.com通过计算机软件进行模拟,检查其设计结果是不否与设计 相符。
3.通过编程器将JED文件下载到PLD器件中
在上步中形成的熔断丝文件必须ssbbww. c om下载到PLD器件中去才能实现设计的 ,熔断丝文件的下载SsbbwW.com须通过编程器进行下载。
编程器是一种专门8ttt8用于对可编程器(如EPROM,EEPROM,GAL,CPLD,PAL等)进行编程的专业设备,常见ssbbww的编程器有台湾河洛公司的ALL系列、南京西尔特公司的Super系列等。编程器通常通过计算机的并行打印器将JED文件下载到编程器中,编程器再将JED文件根据器件的特点将其写入器件内部,从而达到下载的目的。下图给出了PLD的设计过程。
二、 PLD器件可编程逻辑设计软件简介
可编程器件的设计软件种类8ttt8,各大器件厂家及 软件公司都开发了一系列的设计软件,正是www.ddd tt. com这些软件才推动了可编程器件的快速发展。
通常根据逻辑功能的描述方法分为:语言描述和原理图描述设计两大类。常见ssbbww的如DATA I/O公司的BAEL语言、四通公司ASIC事业部开发的针对GAL器件的FM(Fast MAP)软件等属于语言描述类设计软件;DATA I/O 公司的Synario软件,Orcad公司的PLD等软件属于电路图描述或电路图描述与语言描述相拼命的软件。这里主要以DATA I/O 公司的Synario软件为例说明GAL器件的设计过程,ssbbww. com该软件还www.ssbbww.com开发Lattice公司的pLSI器件和ispLSI器件等。
1.ABEL-HDL语言
ABEL-HDL语言是一种用语言来描述器件逻辑功能的设计语言,它与8ttt8计算机语言一样有 关键字及 规定。
(1)基本的运算表示
ABEL-HDL语言运算可分为逻辑运算和算术运算。8ttt8两个表格分别列出了两种运算的符号及功能,8ttt8表格中红底的项为时序电路中才会使用到。
ABEL-HDL基本逻辑运算符号
ABEL-HDL基本算术运算符号
(2)关键字
(3)ABEL语言设计举例
2.原理图输入法
ABEL-HDL语言dddtt一种逻辑描述语言www.ssbbww.com进行PLD的设计,但www.ddd tt. com有 电路已经有了图纸,人们希望能直接将原理图写入PLD电路中去,省去进行程序设计的时间,随着计算机图形化界面的发展,现在dd dtt. com利用 电路图进行逻辑描述的软件功能愈来愈多。
下图为一半加器的电路图,从图上可看出其www .ddd tt. com以下几个部分:
(1)逻辑符号:它www.ssbbww.com是标准符号库的符号,也www.ssbbww.com是代表8ttt8电路功能的符号,如图中的异或门、与门符号,它代表了异或、与门的功能,但在软件上www.ssbbww.com是英制的符号,8ttt8读者使用是应加以注意;
(2)连线:用来连接各个符号,其功能相当于实际8ttt8电路的导线;
(3)I/O标志:它用来标明电原理图的输入、输出信号,信号的方向(输入、输出、双向),及输入/输出脚对应于器件引脚号;
(4)图片和文字:用于帮助说明电路的功能,便于理解电路的原理,对整个电路原理没有实际8ttt8意义。
三、 PLD器件可编程逻辑设计举例
1.用ABEL语言设计
(1)启动Synario软件并创建一个新的设计项目
在Windows 95的程序组上执行Synario,屏幕中的出现wWw.Synario软件的开始界面。
在 File菜单中选择New Profect…项,键入新的项目名如SUM。如下图所示ssBbww。
在实际8ttt8使用时应注意该项目所处的目录www.d dd tT. com,否则当退出当前操作后就找不到前的设计,当前的目录www.d dd tT. com可由上图的右框中www.ssbbww.com看出;另外 还须注意的是,新的项目名SsbbwW.com不要使用中文当文件名。
(2)选择器件
双击Virtual Device,将出现wWw.Choose Device的对话框,如下图;在Device Kit中选择到GAL16V8,单击OK按钮选中该器件。
(3)选择源文件的类型
可编程逻辑设计的源文件www.ssbbww.com是ABEL语言也www.ssbbww.com原理图,在Source菜单中选择New,出现wWw.New话框后选择ABEL-Module表示进行ABEL语言的输入,输入相应的模块名及文件名。如下图。
这里必须ssbbww. c om注意,ABEL的模块名不www.ssbbww.com使用中文dddtt文件名,否则无法进行编译。
(4)输入ABEL语言源程序 在对应的源文件编辑器中输入相应的源文件,在输入时关键字www.ssbbww.com是大写,也www.ssbbww.com是小写字母,但变量的大小写不能改变,否则在编译时将报错。如下图。
(5)源文件编译
在项目管理器下,选择左边方框中对应于源文件的文件名,双击右边区域 中的Reduce Logicwww.ssbbww.com看到如上图所示ssBbww的编译过程,如源文件无误,则编译器最终给出编译报告,说明完成该逻辑所需要sSbBwW.cOm的资源及经化简后的逻辑表达式;如源文件存在问题问题,则编译器会说明错误的原因及地方。
(6)熔断丝文件形成
在项目管理器左边的区域 选择使用的器件(GAL16V8),双击右边区域 中的Create Fuse Map, 可看到如下图所示ssBbww的熔断丝文件的形成过程,如报设计的逻辑报需要sSbBwW.cOm的资源GAL16V8www.ssbbww.com实现的话,将最终形成扩展名为.JED的熔断丝文件。
(7)程序下载
JED的文件须下载到具有的GAL器件中,才能完成其最终的设计,下载JED文件到GAL须用专门8ttt8的硬件设计,这种专门8ttt8的的设备即通常讲的编程器。这种设备与计算机的并口或串口 ,通过相应软件将JED文件下载到GAL器件中到。如下图给出了Super编程器下载JED文件的画面。
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2.原理图输入设计法
原理图输入法的使用前面步骤与ABEL语言设计的前两步dddTt.com,8ttt8是原理图设计的步骤:
(1)选择源文件类型中选择Schematic,输入对应的图形文件名后将出现wWw.下图所示ssBbww的原理图输入界面。
(2)添加元件:选择菜Add中的Symbol命令,屏幕出现wWw.Symbol Libraries对话框,选择需要sSbBwW.cOm的件,其中: GATE:逻辑门电路;ARITHS:数学运算元件;IOPAD:输入输出元件;MUXEX:多路选择开关 ;REGS:寄存器。
(3)连接两元件:从Add菜单中选择Wire,用MOUSE左键在须连接处单击后,拖动MOUSE到另一点再单击就将两点连接上了。
(4)在输入输出端连上输入/输出元件:在菜单Add上选择Symbol中的IOPAD元件,在电路的输入/输出画上IOPAD元件。
(5)给接口输出端赋名:从Add菜单中选择Net Name项,从屏幕底部输入栏中输入网络名并按回车,网络名会粘在光标上随MOUSE一起移动,将光标移到输入或输出端单击,网络名就被 放置在输入/输出处。
(6)给接口的输入输出端标注类型:在Add菜单中选择I/O Markers,输对应的输入输出标上输入与输出的标记。
(7)给器件锁定管脚:从Add中选择Symbol Attribute将MOUSE光标移到输入输出端的IOPAD上单击,将SynarioPin=*中的*改为所须的输出管脚号。
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