课题七 可编程逻辑器件GAL的应用
56页1、任务一 应用GAL制作8路输出控制器,任务二 应用GAL制作复合逻辑门电路,任务三 应用GAL制作十进制数码显示器,任务四 应用GAL制作4位左移寄存器,任务五 应用GAL制作四进制加法计数器,任务六 应用GAL制作十进制加法计数器,在集成电路芯片中,一类是定制芯片,它们的逻辑功能是确定的。另一类是可编程逻辑器件PLD,用户可以通过编程方式写入逻辑功能。,GAL16V8D管脚排列中,I表示逻辑输入端,CLK表示时钟脉冲输入端,O,Q表示输出端, 表示输出3态控制端。电源电压典型值+5V,输出电流较大,可以直接驱动LED负载。,任务引入,任务一 应用GAL制作8路输出控制器,8路输出控制器测试电路,一、可编程逻辑器件PLD 1. PLD逻辑符号,PLD逻辑符号,相关知识,PLD结构图,2. PLD结构,3. GAL16V8结构,(1)8个输入缓冲器 (2)8个输出/反馈缓冲器 (3)8个三态输出缓冲器 (4)8个输出逻辑宏单元OLMC (5)1个时钟输入缓冲器CLK (6)1个输出使能缓冲器 (7)1个可编程的与门阵列,4. GAL的工作模式和逻辑组态 GAL16V8系列器件共有3种工作
2、模式,它们是简单模式、复杂模式和寄存器模式。,3种工作模式和7种组态的关系,二、用户源文件,module DS00 模块名是DS00 IO device P16V8S; 使用器件为P16V8S,IO是烧写文件名 D0,D1,D2,D3,D4,D5,D6,D7 pin 1,2,3,4,5,6,7,8; 输入端管脚声明 Q0,Q1,Q2,Q3,Q4,Q5,Q6,Q7 pin 19,18,17,16,15,14,13,12; 输出端管脚声明 CTRL pin 9; 控制端管脚声明 input = D7D0; input是输入端D7D0的集合 output = Q7Q0; output是输出端Q7Q0的集合 equations 逻辑方程式关键字 WHEN CTRL = =0 THEN output=!input; 逻辑功能 WHEN CTRL = =1 THEN output=input; 逻辑功能 end DS00 模块DS00结束关键字,三、编程软件,在编辑区写入用户源文件程序后,单击软件界面上设备库键,程序自动装载相应器件P16V8,单击编译键,自动生成WORD文件和烧写文件io.jed
3、,Doc键和Jed键由灰白色变成黑色可用。 编译结束后,单击保存键保存文件DS00.abl。下次可单击打开键,打开已保存的文件。,用编程器制作8路输出控制专用芯片,任务实施,1.用编程电缆连接编程器和计算机。 2.将GAL16V8芯片插入编程器40脚插座,锁紧手柄。注意芯片凹口方向与插座凹口方向一致,芯片右边沿紧贴插座内边沿。 3.接通电源,编程器电源指示灯亮。,4. 进入编程界面,选择“可编程逻辑器件”,生产厂商“LATTICE”,在芯片型号中选择“GAL16V8D” 。,5. 单击装载键,在D:Abel4wMyFiles文件夹中找到烧写文件io.jed。,找到烧写文件io.jed,6. 单击打开键,选择.JED文件格式。,选择JED文件格式,7. 单击确认键,将烧写文件io.jed装入编程器缓冲区。,8. 在操作界面上选择“先擦除、检查空、写器件、校对数据”组合操作,按下自动键后开始操作。,烧写文件写入芯片操作界面,操作步骤,(1)关闭电源,将GAL16V8D芯片插入面包板上。 (2)将发光二极管和电阻串联插入输出端管脚。 (3)用插接线连接输入端电平,例如,D0D3接高电平,D4
4、D7接低电平。 (4)将插接线插入控制端管脚。 (5)检查+5V电压是否正常。 (6)接通电源后,当控制端接地时,输出端状态与输入端状态相反。 (7)拔出控制端插接线,即控制端悬空为高电平时,输出端状态与输入端状态相同。,任务二 应用GAL制作复合逻辑门电路,通过编程方式在一片芯片中实现多个不同逻辑的门电路。,任务引入,一、运算符号,算术运算符,相关知识,逻辑运算符,关系运算符,二、用户源文件,module DS01 模块名是DS01 gate device p16v8s; 使用器件为P16V8S,gate是烧写文件名 a,b,c,d,e,f pin 1,2,3,4,5,6; 输入端管脚声明 g,h,i,j,k pin 7,8,9,11,12; 输入端管脚声明 u,v,x,y,z pin 19,18,16,15,13; 输出端管脚声明 equations 逻辑方程式关键字 u=a 与非逻辑门 end DS01 结束关键字,在编程操作界面,生成WORD文件和烧写文件gate.jed。编译结束后,单击保存键保存文件DS01.abl。,5.单击装载键,找到烧写文件gate.jed。,用编程器
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