一、Altera系列器材的功用特色與分類

　　Altera公司的系列器材具有高密度和運(yùn)用靈敏等杰出的功用，它除了具有通常PLD的通常特色外，還具有改善的構(gòu)造、領(lǐng)先的處理技能、現(xiàn)代化的開發(fā)東西以及多種宏（Mega）功用等長處，因而Altera公司的CPLD系列器材如今在市場上占有較大的優(yōu)勢。

　　Altera系列器材首要有三大類：MAX系列；FLEX系列；以及領(lǐng)先的可編程單元陣列

　　二、Altera系列器材的構(gòu)造和原理

　　1．MAX7000系列器材

　　MAX7000系列包括MAX7000E、MAX7000S和MAX7000A器材。

　?。?）MAX7000系列的特色

　?。?）MAX7000S/E器材構(gòu)造

　　MAX7000S/E器材內(nèi)部包括宏單元（Microcells）、邏輯陣列塊（LAB）、拓展乘積項(xiàng)（EPT）、可編程連線陣列（PIA）和I/O操控塊五有些。MAX7000S/E還富含四個(gè)專用輸入，它們既可用作通用輸入，也可作為每個(gè)宏單元和I/O引腳的高速、大局操控信號(hào)：時(shí)鐘（Clock）、鏟除（Clear）及兩個(gè)輸出使能（Output Enable）信號(hào)。

　　7000S/E器材的構(gòu)造圖

　　1）邏輯陣列塊（LAB）

　　每個(gè)LAB由16個(gè)宏單元陣列構(gòu)成，多個(gè)LAB經(jīng)過可編程互連陣列（即大局總線PIA）銜接在一同。

　　2）宏單元（Microcells）

　　器材的宏單元可以單獨(dú)地裝備成組合邏輯和時(shí)序邏輯等作業(yè)辦法。每個(gè)宏單元由邏輯陣列、乘積項(xiàng)挑選矩陣和可編程寄存器等三個(gè)功用塊構(gòu)成。

　　7000S/E器材宏單元構(gòu)造圖

　　3）拓展乘積項(xiàng)（EPT）

　　每個(gè)LAB有16個(gè)同享拓展項(xiàng)。同享拓展項(xiàng)即是由每個(gè)宏單元供應(yīng)一個(gè)未投入運(yùn)用的乘積項(xiàng)，并將它們反相后反響到邏輯陣列中，以便于會(huì)集運(yùn)用。每個(gè)同享拓展乘積項(xiàng)可被地址的LAB內(nèi)恣意或悉數(shù)宏單元運(yùn)用和同享，以完結(jié)凌亂的邏輯功用。選用同享拓展項(xiàng)后會(huì)發(fā)作一個(gè)較短的延時(shí)tSEXP。

　　4）可編程連線陣列（PIA）

　　悉數(shù)MAX7000S/E器材的專用輸入、I/O和宏單元輸出均饋送到可編程連線陣列，經(jīng)過在可編程連線陣列上布線，把各個(gè)LAB互相銜接而構(gòu)成所需的邏輯。再將這些信號(hào)送到這些器材內(nèi)的各個(gè)當(dāng)?shù)亍?/p>

　　MAX7000S/E的PIA具有固定的延時(shí)。因而，PIA消除了信號(hào)之間的推遲偏移，使得時(shí)刻功用更簡略猜測。

　　5）I/O操控塊

　　I/O操控塊的內(nèi)部首要由一個(gè)大局輸出使能信號(hào)中的一個(gè)操控的三態(tài)緩沖器構(gòu)成。當(dāng)三態(tài)緩沖器的操控端接地時(shí)，輸出為高阻態(tài)。此刻，I/O引腳可用做專用輸入引腳。當(dāng)三態(tài)緩沖器的操控端接高電往常，輸出被使能（即有用），I/O操控塊答應(yīng)每個(gè)I/O引腳單獨(dú)地裝備為輸入、輸出和雙向作業(yè)辦法。

　　2．FLEX十K系列器材

　　FLEX十K系列器材包括FLEX十K、FLEX十KA、FLEX十KB、FLEX十KE和FLEX十KV等5種系列。FLEX十K系列器材初次選用嵌入式陣列，其容量高達(dá)250，000門。因?yàn)樗母呙芏群鸵子谠谟?jì)劃中完結(jié)凌亂宏函數(shù)和存儲(chǔ)器，因而，可以把一個(gè)子體系集成在單一芯片上，而每個(gè)FLEX十K器材都包括一個(gè)嵌入式陣列，每一個(gè)嵌入式陣列可以完結(jié)專用的功用，因而嵌入式陣列可以削減芯片的體積，使其運(yùn)轉(zhuǎn)速度更快，運(yùn)用愈加靈敏。

　　FLEX十K首要由嵌入式陣列塊（EAB）、邏輯陣列塊（LAB）、迅速通道連線（Fast Track）和I/O單元四有些構(gòu)成。

　　1）嵌入式陣列

　　FLEX十K中的嵌入式陣列是由一系列EAB構(gòu)成的。嵌入式陣列即可完結(jié)邏輯功用又可完結(jié)存儲(chǔ)功用。

　　2）邏輯陣列

　　邏輯陣列是由一系列邏輯陣列塊（LAB）構(gòu)成的。

　　3）迅速通道（Fast Track）

　　迅速通道連線供應(yīng)FLEX十K器材內(nèi)部信號(hào)的互連和器材引腳之間的信號(hào)互連，它是貫穿器材長、寬的迅速接連通道，由遍布悉數(shù)器材的行連線帶和列連線帶構(gòu)成的。

　　4）I/O單元（IOE）

　　FLEX十K器材的I/O引腳是由一些I/O單元（IOE）驅(qū)動(dòng)的。IOE坐落迅速通道的行和列的結(jié)尾，每個(gè)IOE有一個(gè)雙向I/O緩沖器和一個(gè)觸發(fā)器。當(dāng)IOE作為專用時(shí)鐘引腳時(shí)，這些寄存器供應(yīng)了格外的功用。當(dāng)它作為輸入時(shí)，可供應(yīng)少于4.2ns的樹立時(shí)刻和0ns的堅(jiān)持時(shí)刻；而作為輸出時(shí)，這些寄存器可供應(yīng)少于5.7ns的時(shí)鐘到輸出的時(shí)刻。

　　FLEX十K器材系列的構(gòu)造

　　三、鴻溝掃描測驗(yàn)技能

　　鴻溝掃描測驗(yàn)技能（Boundary Scan Testing，BST），首要用于處理可編程邏輯器材芯片的測驗(yàn)疑問。跟著微電子技能、微封裝技能和印制板制作技能的不斷開展，印制電路板變得越來越小，密度越來越大，凌亂程度越來越高。假如依然沿襲傳統(tǒng)的外探針測驗(yàn)法對(duì)芯片和電路板進(jìn)行悉數(shù)徹底地測驗(yàn)，就難于完結(jié)。

　　在20世紀(jì)80年代，聯(lián)合測驗(yàn)舉動(dòng)組（Joint Test Action Group，JTAG）開發(fā)了IEEE1149.1-1990鴻溝掃描測驗(yàn)技能規(guī)范。該規(guī)范供應(yīng)了有用地測驗(yàn)引線距離較密的電路板上芯片的才干。

　　1．鴻溝掃描測驗(yàn)技能簡介

　　這種測驗(yàn)可在器材正常作業(yè)時(shí)捕獲功用數(shù)據(jù)。器材的鴻溝掃描單元可以迫使邏輯追尋引腳信號(hào)，或是從引腳或器材中心邏輯信號(hào)中捕獲數(shù)據(jù)。強(qiáng)行參加的測驗(yàn)數(shù)據(jù)串行地移入鴻溝掃描單元，捕獲的數(shù)據(jù)串行移出并在器材外部同預(yù)期的成果進(jìn)行比照。

　　鴻溝掃描測驗(yàn)辦法

　　2．器材的BST構(gòu)造

　　規(guī)范的鴻溝掃描測驗(yàn)只需求五根信號(hào)線，即TDI（測驗(yàn)數(shù)據(jù)輸入）、TDO（測驗(yàn)數(shù)據(jù)輸出）、TMS（測驗(yàn)辦法挑選）和TCK（測驗(yàn)時(shí)鐘輸入），TRST（測驗(yàn)復(fù)位輸入）可以對(duì)電路板上悉數(shù)支撐鴻溝掃描的芯片內(nèi)部邏輯和鴻溝管腳進(jìn)行測驗(yàn)。運(yùn)用鴻溝掃描技能可以增強(qiáng)芯片、電路板乃至體系的可測驗(yàn)性。