第 1 页 共 6 页 GAL芯片应用示例 在开放本科计算机组成课程实验中要求进行指令扩展实验，扩展指令控制信号代码写入到印制板上的 7 个 GAL 中，也可以写入到 MACH 中。在实验过程中发现要完成此项实验除了学好控制器的设计之外，也要求学生应先具备必要的 PLD、CPLD 的一些基本知识。在此设计了几项用 PLD 器件 GAL20V8 芯片实现的简单逻辑门电路实验，并给出这些逻辑门电路实验的 FM 实现。将此用作必要的实验技能训练，可以更好的完成指令扩展实验，提高实验能力。 一、用 PLD 器件 GAL 芯片进行电子电路设计的一般步骤。 GAL 是一种 E2CMOS 工艺的 PLD 器件，在用它实现数字电路或数字系统时，可按如下步骤进行： 1、定义所设计电路的逻辑功能。 根据设计要求，得出一个简洁而完整的逻辑功能描述——逻辑函数式、真值表、状态图及逻辑图等。 2、 按 GAL 编程器使用的汇编语言（如 FM 或 ABEL 汇编语言）编写汇编源文件。所谓GAL 器件的编程，就是在 GAL 的端口给出地址信号、数据信号及编程电压等信息。如果没有相应的开发软件和硬件的支持，GAL 的编程几乎是不可能的。 3、 编程器的汇编软件 FAST MAP（FM.EXE）将用户的布尔代数式翻译成标准 JEDEC 码，这是一个标准的可编程数据转换到硬件编程器的数据文件。并产生目标文件（JED 文件）、熔断图文件（PLT 文件）及列表文件（LST 文件）。 4、将 JED 文件固化到 GAL 芯片上（或从 GAL 芯片得到 JED 文件）。 二、用 PLD 器件 GAL20V8 芯片实现的简单逻辑门电路功能 (一)一位全加器 1、 列出全加器功能表。 功能表： Xn Yn Cn-1 Fn Cn 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 1 1 其中 Xn,Yn：参加运算的操作数，Cn-1：低位来的进位， Fn：全加和，Cn：进位输出。 由功能表可得全加和 Fn和进位输出 Cn的表达式： Fn=Xn/Yn/Cn-1+/XnYn/Cn-1+/Xn/YnCn-1+XnYnCn-1 Cn=XnYn/Cn-1+ Xn/YnCn-1+ /XnYnCn-1+ XnYnCn-1 对 Cn化简得 Cn=XnYn+XnCn-1+Yn Cn-1 2、 按照 FM 软件格式写出一位全加器逻辑功能描述 此电路要求 3 个输入端(Xn、Yn、Cn-1)和 2 个输出端(Fn、Cn)。如下的逻辑功能描述使用第 2 页 共 6 页 GAL20V8 的2、3、4 引脚作为输入端，15、16 引脚作为输出端。 GAL20V8 Fu ll Adder 1...
