采用這種結構的PLD芯片有：Altera的MAX7000，MAX3000系列（EEPROM工藝）,Xilinx的XC9500系列（Flash工藝）和Lattice,Cypress的大部分產(chǎn)品（EEPROM工藝）

 

 

我們先看一下這種PLD的總體結構（以MAX7000為例，其他型號的結構與此都非常相似）：

 

圖1 基于乘積項的PLD內部結構

 

這種PLD可分為三塊結構：宏單元（Marocell)，可編程連線 （PIA)和I/O控制塊。 宏單元是PLD的基本結構，由它來實現(xiàn)基本的邏輯功能。圖1中蘭色部分是多個宏單元的集合（因為宏單元較多，沒有一一畫出）?？删幊踢B線負責信號傳遞，連 接所有的宏單元。I/O控制塊負責輸入輸出的電氣特性控制，比如可以設定集電極開路輸出，擺率控制，三態(tài)輸出等。 圖1 左上的INPUT/GCLK1，INPUT/GCLRn,INPUT/OE1,INPUT/OE2 是全局時鐘，清零和輸出使能信號，這幾個信號有專用連線與PLD中每個宏單元相連，信號到每個宏單元的延時相同并且延時最短。

 

宏單元的具體結構見下圖：

 

圖2 宏單元結構

 

左側是乘積項陣列，實際就是一個與或陣列，每一個交叉點都是一個可編程 熔絲，如果導通就是實現(xiàn)“與”邏輯。后面的乘積項選擇矩陣是一個“或”陣列。兩者一起完成組合邏輯。圖右側是一個可編程D觸發(fā)器，它的時鐘，清零輸入都可 以編程選擇，可以使用專用的全局清零和全局時鐘，也可以使用內部邏輯（乘積項陣列）產(chǎn)生的時鐘和清零。如果不需要觸發(fā)器，也可以將此觸發(fā)器旁路，信號直接 輸給PIA或輸出到I/O腳。

 

下面我們以一個簡單的電路為例,具體說明PLD是如何利用以上結構實現(xiàn)邏輯的，電路如下圖：

 

圖3

 

假設組合邏輯的輸出(AND3的輸出)為f，則f=(A+B)*C*(!D)=A*C*!D + B*C*!D ( 我們以!D表示D的“非”）

 

PLD將以下面的方式來實現(xiàn)組合邏輯f:

 

圖4

 

A,B,C,D由PLD芯片的管腳輸入后進入可編程連線陣列 （PIA)，在內部會產(chǎn)生A,A反,B,B反,C,C反,D,D反8個輸出。圖中每一個叉表示相連（可編程熔絲導通），所以得到：f= f1 + f2 = (A*C*!D) + (B*C*!D) 。這樣組合邏輯就實現(xiàn)了。 圖3電路中D觸發(fā)器的實現(xiàn)比較簡單，直接利用宏單元中的可編程D觸發(fā)器來實現(xiàn)。時鐘信號CLK由I/O腳輸入后進入芯片內部的全局時鐘專用通道，直接連接 到可編程觸發(fā)器的時鐘端?？删幊逃|發(fā)器的輸出與I/O腳相連，把結果輸出到芯片管腳。這樣PLD就完成了圖3所示電路的功能。（以上這些步驟都是由軟件自 動完成的，不需要人為干預）

 

圖3的電路是一個很簡單的例子，只需要一個宏單元就可以完成。但對于一個復雜的電路，一個宏單元是不能實現(xiàn)的，這時就需要通過并聯(lián)擴展項和共享擴展項將多個宏單元相連，宏單元的輸出也可以連接到可編程連線陣列，再做為另一個宏單元的輸入。這樣PLD就可以實現(xiàn)更復雜邏輯。

 

這種基于乘積項的PLD基本都是由EEPROM和Flash工藝制造的，一上電就可以工作，無需其他芯片配合。