可编程逻辑器件PLD：三态门与组合逻辑设计

"该资源是关于数字逻辑设计的课件，特别关注了三态门的使用。内容包括了三态门的VHDL代码实现，以及可编程逻辑器件（PLD）的基础知识，如PROM、PLA、GAL、CPLD和FPGA等。此外，还提到了PLD的结构特点，如与阵列、或阵列和可编程连接技术，并通过实例展示了如何用PLD实现组合逻辑功能。" 在数字逻辑设计中，三态门是一种特殊类型的门电路，它不仅能够输出高电平（'1'）或低电平（'0'），还可以输出高阻态（'Z'）。三态门的典型应用是在多路复用系统中，允许信号线在不同设备间切换，从而控制信号的传输。在给定的VHDL代码中，定义了一个名为`tri_gate`的实体，它有三个端口：`din`（数据输入）、`en`（使能输入）和`dout`（数据输出）。当使能信号`en`为高电平时，`dout`将跟随输入`din`的值；当`en`为低电平时，`dout`进入高阻态，不向电路提供任何信号。 PLD（可编程逻辑器件）是电子设计自动化领域中的一个重要工具，它们允许用户根据需要配置逻辑功能。从PROM（可编程只读存储器）到PLA（可编程逻辑阵列），再到GAL（通用阵列逻辑）和CPLD（复杂可编程逻辑器件），这些器件的结构和功能逐渐变得更加灵活。FPGA（现场可编程门阵列）是当前最复杂的PLD类型，其内部结构包括可编程的与阵列和或阵列，以及可编程的互连网络，使得用户能够构建任意复杂的逻辑功能。 PLD的结构通常包括两个主要部分：与阵列和或阵列。与阵列用于生成输入变量的与函数，而或阵列则生成输入变量的或函数。通过编程这些阵列，可以实现任意的布尔函数。随着技术的发展，出现了可编程连接技术，这使得PLD能够更灵活地适应各种逻辑设计需求。 在实现组合逻辑例题中，通常会给出一个真值表，例如，给出了16种不同的输入状态（B3B2B1B0）和对应的输出状态（G3G2G1G0），设计者的目标是创建一个PLD配置，使得输入状态与输出状态之间满足给定的关系。这种问题可以通过编程PLD的与阵列和或阵列来解决，以达到预期的逻辑功能。 三态门和PLD是数字逻辑设计中的关键元素，它们提供了灵活性和可配置性，以满足各种电子系统的定制化需求。通过理解和掌握这些概念，工程师可以设计出高效且适应性强的数字逻辑系统。