通用陣列邏輯（GAL）是一種可編程邏輯器件，由Lattice公司在PAL（可編程陣列邏輯）的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出來。GAL采用可編程的輸出邏輯宏單元OLMC（Output Logic Macro Cell）結(jié)構(gòu)，使得電路的邏輯設(shè)計(jì)更加靈活。

　　GAL的優(yōu)點(diǎn)包括：

　　具有電可擦除的功能，克服了熔絲型可編程器件的一次可編程問題，其可改寫的次數(shù)超過100次。

　　由于采用了輸出宏單元結(jié)構(gòu)，用戶可根據(jù)需要進(jìn)行組態(tài)，一片GAL器件可以實(shí)現(xiàn)各種組態(tài)的PAL器件輸出結(jié)構(gòu)的邏輯功能，給電路設(shè)計(jì)帶來極大的方便。

　　具有加密的功能，保護(hù)了知識(shí)產(chǎn)權(quán)。

　　在器件中開設(shè)了一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)域用來存放識(shí)別標(biāo)志——即電子標(biāo)簽的功能。

　　GAL器件的發(fā)展方向是高密度、大容量、高速和低功耗。此外，人們還在研究下一代可編程邏輯器件，如CPLD（復(fù)雜可編程邏輯器件）和FPGA（現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列）等。這些器件在應(yīng)用上與GAL有重疊，但它們具有更高的集成度和更豐富的功能，可以應(yīng)用于更廣泛的領(lǐng)域。

　　在架構(gòu)方面，GAL類似于PAL，但區(qū)別在于可編程結(jié)構(gòu)。PAL使用可一次性編程的PROM，而GAL使用可重新編程的EEPROM.

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　　現(xiàn)以常見的ＧＡＬ１６Ｖ８為例，介紹ＧＡＬ器件的一般結(jié)構(gòu)形式和工作原理。

　　圖是ＧＡＬ１６Ｖ８的電路結(jié)構(gòu)圖。它有一個(gè)32*64位的可編程與邏輯陣列，８?jìng)€(gè)ＯＬＭＣ，１０個(gè)輸入緩沖器，８?jìng)€(gè)三態(tài)輸出緩沖器和８?jìng)€(gè)反饋／輸入緩沖器。

　　與邏輯陣列的每個(gè)交叉點(diǎn)上設(shè)有 編程電源。假定編程后Ｔ２、Ｔ４的浮置柵上沒有帶負(fù)電荷，而Ｔ６的浮置柵上存儲(chǔ)了足夠的負(fù)電荷，則Ｔ２、Ｔ４導(dǎo)通而Ｔ６截止。因此，Ａ、Ｂ和Ｐ之間是編程連接，而Ｃ和Ｐ之間沒有連接，于是得到Ｐ＝Ａ＊Ｂ。

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　　組成或邏輯陣列的8個(gè)或門分別包含于8個(gè)0LMC中，它們和與邏輯陣列的連接是固定的。

　　在GAL16V8中除了與邏輯陣列以外還有一些編程單元。編程單元的地址分誤和功能劃分情況如圖所示。因?yàn)檫@并不是編程單元實(shí)際的空間布局圖，所以又把圖叫做地址映射圖。

　　GAL的應(yīng)用場(chǎng)景有哪些呢

　　GAL的應(yīng)用場(chǎng)景主要包括以下幾個(gè)方面：

　　數(shù)字邏輯設(shè)計(jì)：GAL可以用于實(shí)現(xiàn)各種數(shù)字邏輯功能，如計(jì)數(shù)器、寄存器、加法器等。由于其具有靈活的編程能力，可以方便地實(shí)現(xiàn)各種組合邏輯和時(shí)序邏輯電路。

　　可編程控制器：GAL可以用于實(shí)現(xiàn)可編程控制器的邏輯控制功能，如順序控制、過程控制等。通過編程，可以實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的控制算法和邏輯控制。

　　數(shù)字信號(hào)處理：GAL可以用于實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)處理算法，如濾波器、頻譜分析等。通過編程，可以實(shí)現(xiàn)各種數(shù)字信號(hào)處理功能，提高信號(hào)的精度和穩(wěn)定性。

　　通信系統(tǒng)：GAL可以用于實(shí)現(xiàn)通信系統(tǒng)的邏輯控制功能，如調(diào)制解調(diào)器、加密解密器等。通過編程，可以實(shí)現(xiàn)各種通信協(xié)議和控制算法。

　　嵌入式系統(tǒng)：GAL可以用于實(shí)現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)的邏輯控制功能，如微控制器、嵌入式處理器等。通過編程，可以實(shí)現(xiàn)各種嵌入式系統(tǒng)的功能和控制算法。

　　總的來說，GAL的應(yīng)用場(chǎng)景非常廣泛，可以在各種數(shù)字系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)靈活的邏輯控制和數(shù)字處理功能。

審核編輯：黃飛