通用�編程�件(Generic Array Logic,GAL)是Lattice公司�1985年首先推出的新型可編程邏輯器�。在工藝上,通用可編程器件采用了EEPROM的浮柵技�(shù),具有可擦除、可重新編程和可長期保存�(shù)�(jù)等優(yōu)�。在�(jié)�(gòu)�,GAL器件在輸出端�(shè)置了可編程的輸出邏輯宏單�(OLMC-Output Logic Macro Cell),通過編程可以將OLMC�(shè)置成不同的輸出方�。不僅完全兼容PAL,而且比PAL功能更全靀同一型號的GAL器件可以實現(xiàn)PAL器件所有的各種輸出電路工作模式,即取代了大部分PAL器件�
�8個輸入緩沖器
�8個輸出反�/輸入緩沖�
�8 個三�(tài)緩沖�
�8個輸出邏輯宏單元OLMC,每個OLMC對應(yīng)1個I/O引腳�
●由8×8個與門�(gòu)成的與陣列,共形�64個乘積項,每個與門� 32 個輸入項,由8個輸入的原變�、反變量(16)�8 個反饋信號的原變�、反變量(16)組成,故可編程與陣列共有 32×8×8=2048 個可編程單元�
●系�(tǒng)時鐘CK的輸入緩沖器�
●三�(tài)輸出選通信號OE的輸入緩沖器
圖為輸出邏輯宏單元(OLMC)的�(nèi)部結(jié)�(gòu),每個OLMC包含或門陣列中的一個或門。一個或門� 8 個輸入端,和來自與陣列的 8 個乘積項(PT)相對�(yīng)。其� 7 個直接相連,個乘積項(圖中最上邊的一�)�(jīng)PTMUX相連或門輸出為有�(guān)乘積項之�� ●異或門的作用是選擇輸出信號的極性。當(dāng)XOR(n)�1�� 異或門起反相器作用,否則起同相器作�。XOR(n)是控制字中的一�,n為引腳號� ●D觸發(fā)�(寄存�)對異或門的輸出狀�(tài)起記�(存儲)作用,使GAL適用于時序邏輯電路� �4個多路開�(guān)(MUX)在結(jié)�(gòu)控制字段作用下設(shè)定輸出邏輯宏單元的組�(tài)� ●PTMUX是乘積項選擇器,在AC1(n)·AC0控制下選擇乘積項或地(0)送至或門輸入�� ●OMUX是輸出類型選擇器,在AC1(n)+AC0控制下選擇組合型(異或門輸出)或寄存型(�(jīng)D觸發(fā)器存儲后輸出)邏輯運算�(jié)果送到輸出緩沖�� ●TSMUX是三�(tài)緩沖器的使能信號選擇�,在AC1(n)和AC1控制下從UCC、地、OE或乘積項中選� 1 個作為輸出緩沖器的使能信號� ●FMUX是反饋源選擇�。在AC1(n)、AC0控制下選擇D觸發(fā)器的Q、本級OLMC輸出、鄰級OLMC的輸出或地電平作為反饋源送回與陣列作為輸入信��
通用陣列邏輯的結(jié)�(gòu)控制字共 82 �,每位取值為�1”或�0�,如圖所示。圖中XOR(n)和AC1(n)字段下的�(shù)字對�(yīng)各個OLMC的引腳號�
SYN決定GAL器件是具有寄存器�(時序�)輸出能力(SYN=0),還是純粹組合型輸出能力(SYN=1)。在OLMC(12)和OLMC(19)�,SYN還替代AC1(n),SYN替代AC0作為FMUX的選擇輸�,以維護(hù)與PAL器件的兼容性�
AC0、AC1(n)方式控制位�8個OLMC公用1位AC0。AC1(n)� 8 位,每個OLMC(n)�1�,n為引腳號(12~19)� AC0, AC1(n)兩者配合控制各MUX的工��
XOR(n)極性控制位,共8�,每個OLMC(n)�1�,它通過異或門來控制輸出極�。XOR(n)=0�,輸出低有效;XOR(n)=1時,輸出高有��
PT(n)積項禁止�,共64�,和與陣列中64個乘積項(PT0~PT63)相對�(yīng),用以禁�(屏蔽)某些不用的乘積項。在SYN、AC0、AC1(n)組合控制�,OLMC(n)可組�(tài)配置�5種工作模式。圖�(a)~(e)分別表示不同配置模式下OLMC的等效電�。OLMC組態(tài)的實�(xiàn),即�(jié)�(gòu)控制字各控制位的�(shè)定都是由開發(fā)軟件和硬件自動完成的�
從以上分析看出GAL器件由于采用了OLMC,所以使用更加靈�,只要寫入不同的�(jié)�(gòu)控制�,就可以得到不同類型的輸出電路結(jié)�(gòu)。這些電路�(jié)�(gòu)完全可以取代PAL器件的各種輸出電路結(jié)�(gòu)�
①采用電擦除工藝和高速編程方�,編程方�、快�。整個芯片改寫只需�(shù)秒鐘,一片可改寫 100 次以��
②采用高性能的E2CMOS工藝,保證了GAL的高速度和低功耗。存取速度� 12~40 ns,功耗僅為雙極性PAL器件�1/2 � 1/4,編程數(shù)�(jù)可保� 20 年以�。�
?、鄄捎每删幊痰妮敵鲞壿嫼陠卧?OLMC),使得GAL器件對復(fù)雜邏輯門�(shè)計具有極大的靈活��
?、芸深A(yù)置和加電�(fù)位全部寄存器,具� 100%的功能可測試性�
?、輦溆屑用軉�?,可防止他人抄襲�(shè)計電��
?、迋溆须娮訕?biāo)�(ES),方便了文檔管理� 提高了生�(chǎn)效率