2.1 可编程逻辑器件概述

由《数字电路逻辑设计》课程的知识可知, 数字电路分为两类, 一类是组合逻辑电路,另一类是时序逻辑电路。与门、或门和非门这样的基本逻辑门能够组成任意组合逻辑电路；这样的基本逻辑门也能够组成触发器使电路具有存储能力；组合电路加上存储元件就构成了时序逻辑电路。

组合逻辑电路可以用布尔表达式进行描述。逻辑函数表达式的形式有多种, 在有输入信号的原变量和反变量的情况下, 任何形式的逻辑函数表达式都可以变换为“与-或”表达式描述。一般的电路只有输入信号的原变量, 可以用非门得到输入信号的反变量。同样, 任何的时序逻辑电路可由组合电路加上存储元件实现。由此就可以提出一种可编程逻辑器件的基本原理结构, 如图2-1所示。

图2-1 可编程逻辑器件的基本原理结构图

图2.1中的输入缓冲电路用来对输入信号进行放大, 同时这部分电路也为后面的与阵列提供输入信号的原变量和反变量。输入缓冲电路输出的所有输入信号和它们的反变量在与阵列中实现布尔表达式中的与项, 这个与项也被称为乘积项。与阵列输出的与项在或阵列中实现或运算。输出缓冲电路中通常包括触发器, 输出信号可以直接输出, 也可以通过触发器输出。触发器的输出信号还可以反馈回来以实现时序电路。