简单结构原理

PLD 的基本组成包含一个“与”阵列和一个“或”阵列，每个输出都是输入的“与或函数”。阵列中的输入与输出交点通过逻辑元件相连接，这些元件是接通还是断开，可以根据器件的结构特征或要求编程。PLD的基本结构图如图6 − 5 − 1所示。

目前流行的EDA（Electronic Design Automation，电子设计自动化）软件中，原理图符号也都是ANSI/IEEE—1991标准的逻辑符号。由于PLD的特殊结构，通过标准衍生出一套通用的简化符号，下面分别做以介绍。

互补缓冲器，如图6 − 5 − 2所示，其中输出端可以得到输入的原态和非态两种状态。

图6− 5− 1 PLD基本结构

图6− 5− 2 互补缓冲器

阵列连接方式，如图6 − 5 − 3所示。这里两条线连接处是十字交叉则表示没有连接上，两条线连接处为黑点则表示固定连接，两条线连接处打叉则表示可编程（可改变）。

图6 − 5 − 3 阵列连接方式

与、或阵列表示，如图6 − 5 − 4所示。

图6 − 5 − 4 阵列连接方式

（a）与阵列；（b）或阵列

常见的简单PLD包括PROM、PLA、PAL、GAL等，它们的构成都是基于与或阵列的，主要用于实现各种组合逻辑函数，以下分别介绍一些简单PLD器件。

1. PLA

同 PROM 相同，可编程逻辑阵列 PLA 也是由一个与阵列和一个或阵列构成，不同于PROM与阵列固定，或阵列可编程，PLA的与或阵列均可参与编程，如图6 − 5 − 5所示。

2. PAL

可编程阵列逻辑PAL结构与PLA相似，只是它的或阵列是固定不变的，即PAL由可编程与阵列和不可编程或阵列构成，如图6 − 5 − 6所示。

图6− 5− 5 PLA逻辑阵列

图6− 5− 6 PAL逻辑阵列

3. GAL

1985年Lattice公司在PAL的基础上推出了通用阵列逻辑器件GAL，该器件在工艺上采用了E2PROM技术，因此GAL具有电可擦除重复编程的特点，也彻底地解决了熔丝型可编程器件一次编程问题，如图6 − 5 − 7所示。GAL的输出电路结构虽然也是与PAL相同的与阵列可编程、或阵列固定的模式，但是对PAL结构作了较大改进，增加了输出逻辑宏单元OLMC （Output Logic Macro Cell），既可组合输出，又可寄存器输出，应用比PAL灵活得多。

图6 − 5 − 7 GAL逻辑阵列