GAL16V8实现6/7BIT数字延迟器设计

"该实验是关于GAL应用的，特别是6bit或7bit可控数字延迟器的设计。实验目的是深入理解中规模可编程逻辑器件GAL的内部构造，并掌握CUPL语言以及PROTEL99软件中PLD（可编程逻辑器件）设计的相关应用。实验任务包括设计一个6bit或7bit的延迟器，输入信号通过该装置可以产生不同数量级的延迟，延迟量由K3、K2、K1三个控制开关决定。设计提示中提到，7bit延迟可能需要更大的资源，因此可以选择降低到6bit以适应所有GAL16V8器件。给出的CUPL源程序展示了如何定义输入和输出引脚以及逻辑方程来实现延迟功能。" 在这个实验中，我们首先会接触到GAL（通用阵列逻辑）器件，这是一种中规模可编程逻辑器件，其内部结构包含可编程的与阵列和或阵列，允许用户根据需要定制逻辑功能。GAL器件具有灵活性高、功耗低、速度快等优点，广泛应用于数字电路设计中。 实验的核心是设计6bit或7bit的数字延迟器，这涉及到时序逻辑电路的设计。延迟器的输入包括时钟信号CP、系统清零信号CLR以及三位控制开关K3、K2、K1。通过改变这些开关的状态，可以调整延迟器的延迟位数。例如，当K3K2K1为000时，没有延迟；为001时，延迟1bit；以此类推，直到110时，延迟6bit（或7bit）。这种控制方式是通过逻辑门电路和触发器（如D触发器）实现的，每个开关状态对应一种不同的延迟路径。 CUPL语言是一种用于编程PLD的硬件描述语言，它允许用户用类似于普通编程语言的方式来描述数字逻辑。在给出的CUPL源程序中，可以看到如何定义输入和输出引脚，以及如何编写逻辑方程来实现延迟功能。每个Gx（G0到G6）代表一个内部的逻辑单元，而Y1、Y2、Y3等则是输出信号的计算结果，通过这些逻辑表达式，最终确定了输出信号Y的延迟特性。 在设计过程中，可能会遇到资源限制问题，尤其是在选择较低容量的器件如GAL16V8时。在这种情况下，可以通过优化设计，如减少一个D触发器，将延迟器设计为6bit，以确保在所有GAL16V8器件上都能实现。 此外，PROTEL99软件提供了PLD设计环境，它集成了电路原理图设计、PCB布局、仿真等功能，是实现数字系统设计的重要工具。通过这个实验，学习者不仅能够掌握GAL器件的使用，还能熟悉CUPL编程和PLD设计流程，为后续更复杂数字系统的设计打下基础。