lcytms
发表于 2016-10-8 22:46:51
1047
(见白板图示)
1048
我们把真值表写进去的过程就是或门编程。就是与阵列固定,或阵列编程。
这段历史非常重要,而且一直影响到今天。这个方法解决了一些现场定制的问题,提供了理论基础。
1049
人们很快就发现,理论上虽然做得到,但实际上做不到。
当输入数为4的时候,需要16个单元,输入为16时,就需要65536个单元。
1050
代价太大,得不偿失。经济上做不到。
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第二个理由,就是EDA进行计算的时候出现了问题,算法异常复杂。很快这个问题就得到了解决。
因为问题提出来了,有了理论基础,很快就有人发现了它的解决方法。
lcytms
发表于 2016-10-8 22:49:19
1052
这个是历史,也是回顾。
至于PROM这种模式,就是早期PLD的基础模式。
1969年时,Fairchild肖克利团队下面的一个工程师Drori,在PLD的发展过程中非常重要的一个人物,他创建了一家公司叫MMI。
他之所以创建这家公司的一个想法,就是用逻辑的方式,而不是用只读存储器的方式来进行实现。
lcytms
发表于 2016-10-8 22:53:24
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他早期的思想仍然是与阵列固定,或阵列可编程。
只不过他不是用只读存储器,因为只读存储器占用资源很严重。
针对2的n次方的存储器的问题存在,他给出了一个很好的解决方案,并因此创建了自己的公司MMI。
这家公司很有意思,它直接影响到FPGA的发展历史,是一个里程碑。
因为它是世界上第一款真正意义上的可编程器件,真正意义上的硬件设计平台。
虽然是最早的,仍然是与阵列固定,或阵列可编程。
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这家公司在1987年被AMD收购了。
这个期间它做了一件非常重大的事情,就是把编程的逻辑,称之为PLA,把它调了一个个,变成了PAL。
为什么这么做?马上来解释。
AMD我们知道,大名鼎鼎,直到今天仍然是半导体领域里面的巨头,1987年收购MMI以后。
虽然有高管认为这里面存在非常重要的一个发展契机,但是另外的高管有不同的意见,认为它的发展方向,就是可编程定制,不太明朗。
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因为AMD有很多很多业务,业务也非常成熟,所以公司董事会决定,并不单独留MMI的PLD业务作为AMD的主要发展方向,而是把它剥离出来,独立作为一家公司Vantis威特信。
可是到了1999年,另一家大名鼎鼎的公司,就是晶格Lattice半导体,却看中了它,Lattice高管的眼光可能更好一些吧,成功地从AMD手中挖走了Vantis威特信。
1056
我们知道AMD到今天它一定是非常后悔的,因为这个是可编程的先驱。
所以说,最早的PLD,或者说可编程逻辑器件的设计团队Drori团队,今天就在Lattice手上。
就在Lattice收购Vantis威特信的1999年前后,Drori团队做了一件非常重要的事情,影响到了FPGA的发展,我们说过,就是把PLA的A和L调了个个。
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我们是做与阵列固定,或阵列可编程,Drori团队做了个调整,就是或阵列固定,与阵列可编程。
现在呢我们通过另外一个例子,来说明这个关系。
之所以做这个调整,主要是解决两个问题。第一,2的n次方的存储量的问题;第二,算法的问题。
lcytms
发表于 2016-10-9 08:54:56
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我们现在再举一个例子,半加器。之所以举这个例子,也是对数电的一个复习。半加器,单比特的输入x和y,单比特的和的输出,以及进位链的输出。
半加器和全加器的概念,我们很快就会讨论到。
lcytms
发表于 2016-10-9 09:03:54
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就是电路逻辑如何做加减乘除,其中一个最重要的就是加法器。
如何做加法呢?
做加法的时候呢,需要一个全加器,也就是它考虑进位链的问题,如果是无符号、有符号,都有一个进位链的问题。
半加器是构成全加器的一个基础,半加器和全加器的一个区别,是全加器有进位链,而半加器没有,我们马上就来讨论。
现在呢,我们就来讨论它的真值表,真值表的输入两项x、y,输出两项c、sum,输入两个比特,所以有四种可能。
lcytms
发表于 2016-10-9 09:06:06
1100
同样对于这张真值表呢,我们来计算它的SOP的表达式。是得到了这两个表达式。
lcytms
发表于 2016-10-9 09:08:39
1101
Drori团队把PLA转变为PAL,做了这么一个调整,把原先的与阵列固定,或阵列可编程,调整为现在的或阵列固定,与阵列可编程。
lcytms
发表于 2016-10-9 09:13:23
1102
我们来看看它这个设计,从顶层的符号,就是需求,半加器到真值表,真值表SOP得到这个公式。
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现在我要绘制这样一张图,与阵列是编程的,或阵列是固定的,刚好相反的。
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我们来绘制PAL这个结构,正好跟PLA掉个个。
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原本与门是固定的,Drori的团队将这反过来了。用X表示可编程的部分,烧片的部分。
lcytms
发表于 2016-10-9 09:15:14
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或门固定好了。
lcytms
发表于 2016-10-9 09:17:27
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再来看C。
用这种方法来解决输入端的2的n次方的问题。
从PLA变成PAL,使问题得到了一定程度的缓解。但是并不完整。
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