從結(jié)構(gòu)上， pld 器件可分三類：
１．一般用途的 pal 器件（包括 gal---fpga 和 cpld ）
２．用于狀態(tài)機(jī)設(shè)計的可編程定序器
３．高密度的 lca 器件
采用三種制備工藝
１．ttl 工藝 （應(yīng)用最廣泛，雙極性器件，速度很快，但不及 ecl ）
２．cmos 工藝 （功耗低，可以擦除，與 ttl 兼容或有兼器件）
３．ecl 工藝 （發(fā)射極耦合器件 ）
pal 器件按功能分為四類
１．簡單組合型器件
２．簡單寄存器型器件
３．定序器
４．異步型器件
簡單組合型器件
具有基本陣列輸出結(jié)構(gòu)和可編程 i/o 輸出結(jié)構(gòu) pal 器件均屬組合型 器件。
可提供快速、有效地簡單組合邏輯功能，從眾多的可選器件中， 用戶能為其應(yīng)用選擇合適的器件
五個基本特征用來區(qū)分這些器件
１．輸入端數(shù)
２．輸出端數(shù)
３．每個輸出后乘積項數(shù)
４．速度、傳輸延時
５．功耗
有些寄存器型器件可以用作組合型器件，只要將其所帶的觸發(fā)器旁路 即可，如 pal22v10 。簡單組合型器件的結(jié)構(gòu)代碼如下：
簡單組合型器件的輸出結(jié)構(gòu)
“ 與 ” 門共享的輸出結(jié)構(gòu) ： pal 初級產(chǎn)品的輸出端數(shù)和輸出極性都是固定的，在輸出端 之間也不存在可共享的 ” 與 “ 門或乘積項。對于復(fù)雜功能的邏輯設(shè)計，該類 pal 就顯得無 能為力。其解決方法是使與門在輸出端共享，稱為 ” 乘積項共享 “ ，這種結(jié)構(gòu)使得乘積項 能在各輸出之間進(jìn)行分配。
典型的 2 輸出共享 16 個 ” 與 “ 門，不論是復(fù)雜或是簡單的邏輯功能，只要所需相 “ 或 ” 的 乘積項小于 16 門，就可以將這兩個相鄰的輸出端分配給它們。
“ xpandor 細(xì)胞單元輸出結(jié)構(gòu)： 由于 fpal 器件的 ” 或 “ 陣列可編程，它的靈活性取 決于其 “ 與 ” 門可由輸出端共享， 即 “ 與 ” 陣列輸出的乘積項可由任一個或全部的 “ 或 ” 門所共用。 vti 公司引入 xpandor 細(xì)胞單元輸出結(jié)構(gòu)， 2 個輸出可以同時使用分配 給它們的 2 組 “ 與 ” 門中的任意一組； 而在 “ 與 ” 門共享輸出結(jié)構(gòu)中，每個 “ 與 ” 門只能 分配給共享 “ 與 ” 門輸出端的一個。細(xì)胞單元輸出結(jié)構(gòu)示意圖為：
i1 、 i2 、 i3 、 i4 異或 輸出，如用該結(jié)構(gòu)， 只需四個與門便能實 現(xiàn)，否則需八個
簡單組合型 pal 器件列表 ：
說明 ：
１．某些器件有內(nèi)部反饋，將輸出引腳的信號回送用作輸入，與可編 程三態(tài)功能相結(jié)合，輸出引腳可用作輸出、輸入雙向 i/o 引腳。
２．大多數(shù)器件具有固定的輸出極性； ampal22p10 、 ampal18p8 、 pal16p8 、 pal20s10 和 ampal22xp10 則具有可編 程的輸出極性
３．pal20s10 有一個特點，稱為 “ 積項換向 ” 或 “ 積相共享，它允許乘 積項在各輸出之間進(jìn)行分配
４．a(chǎn)mpalxp 的每一輸出端都有內(nèi)在的異或門
簡單寄存器型器件 ：
一、在組合型器件的輸出端加上用于信號同步的寄存器所構(gòu)成的器 件等價于基本寄存器型 pal 器件
二、所有這些器件都將觸發(fā)器的輸出作為輸入反饋到陣列。
三、可用于非?？焖俚男⌒蜖顟B(tài)機(jī)
四、六個基本特征用來區(qū)分這些器件：
１．輸入端數(shù)
２．輸出端數(shù)
３．觸發(fā)器數(shù)
４．每個輸出的乘積項數(shù)
５．速度或最高時鐘頻率 n 功耗
寄存器型結(jié)構(gòu) ：
說明 ：
１．大多數(shù)有專用的時鐘和輸出使能引腳。象 pal16k4 ，有一些專用的組合輸 出端，具有可編程的三態(tài)功能；只有寄存器型輸出端由輸出使能控制。
２．pal22v10 、 ampal22rp10 系列及 ampal22xrp10 ，都有可編程的三態(tài)輸 出端，如果需要的話，這些系列器件的時鐘引腳也可用作邏輯輸入。
３．pal16x4 帶有一個附加的 “ 位 - 對 ” 譯碼電路，特別適用于算術(shù)操作。
４．比較簡單的器件都含有低電平有效輸出端。 pal16rp8 系列、 pal22v10 、 pal22rp10 系列、 ampal22xp10 系列、 pal20rs10 系列及 pal32r16 系列 具有可編程極性。
５．pal20rs10 系列和 pal32r16 有 “ 積項換向 ” 的功能。 n pal32r16 輸出端可以 8 個為一組通過編程而變成組合型輸出，此外，它還 有多個時鐘，使能輸入 ttl 電平預(yù)置引腳。
６．pal22v10 有兩個可編程的初始化乘積項，一個是同步預(yù)置項，另一個是 異步復(fù)位項，這兩個乘積項控制所有的觸發(fā)器。
寄存器型 pal 器件的結(jié)構(gòu)
１．簡單寄存器型 pal 器件的缺陷
２．輸出結(jié)構(gòu)決定了難以實現(xiàn)復(fù)雜的邏輯功能 n 每個輸出端最多能使用 8 個與門
３．輸入端、寄存器輸出端、非寄存器輸出端之間的均衡性差
４．簡單寄存器型 pal 沒有提供重要的測試特征功能，即不管輸入狀態(tài)如何， 輸出寄存器能預(yù)置成任意給定狀態(tài)
增強(qiáng)的寄存器型 pal 器件的預(yù)置功能 ：
１．設(shè)計一個實際電路時，預(yù)置一般通過外圍電路實現(xiàn)
２．預(yù)置功能的實現(xiàn)方法之一是選取器件的一個輸入引腳，在外加信號的 驅(qū)動下控制寄存器狀態(tài)的建立
如圖：電源通過電阻 r 緩慢地給電容 c 充電，開始時 pon 為 “ 低 ” 電平， pal 所有的輸出寄存器均置成高電平 “ 1 ” ，之后 pon 由 “ 低 ” 變 “ 高 ” ， pal 則執(zhí)行正常的邏輯操作。 q ： = /pon+pon * normal function
異或 pal 輸出結(jié)構(gòu)和算術(shù)功能 pal 結(jié)構(gòu)
在輸出寄存器前設(shè)置 “ 異或 ” 門對于實現(xiàn)諸如算術(shù)運算和計數(shù)之類的操 作特別有用。
當(dāng)計數(shù)器很復(fù)雜時，一般 pal 的器件可能沒有足夠的 “ 與 ” 門來構(gòu)造 它，而異或型 pal 器件能解決這類問題。一個四位計數(shù)器的輸出假定 為 q 3 q 2 q 1 q 0 ，其最高位 q3 的狀態(tài)決定于 q 2 、 q 1 、 q 0 的狀態(tài)，即 q 3 ： =q 3 與（ q 2 *q 1 *q 0 ）異或，利用異或 pal 很容易實現(xiàn)該邏輯；
在異或 pal 器件的基礎(chǔ)上，增加反饋選通電路可以使算術(shù)運算更易于 實現(xiàn)。 pal16x4 和 pal16a4 都具有反饋選通網(wǎng)絡(luò)。
定序器型器件
幾種寄存器 pal 器件，由于增加了輔助功能，特別適用 于狀態(tài)機(jī)應(yīng)用。
七個基本特征用來區(qū)分
１．輸入端數(shù)
２．輸出端數(shù)
３．觸發(fā)器的數(shù)
４．可能有的觸發(fā)器類型（ d ， t ， j-k ， s-k ，鎖存和 / 或掩埋）。
５．每個輸出的乘積項數(shù)
６．速度最大時鐘頻率
７．功耗
定序器型結(jié)構(gòu)
說明
１．pal20x10 系列、 ampal20xrp 系列、 pal22rx8 系列和 pal32vx10 系 列，都帶有一個異或門，這使之能夠和 d 、 t 、 j-k 、或 r-s 觸發(fā)器一起 進(jìn)行設(shè)計。由于 pal20x10 的乘積項較小，最適用于計數(shù)器一類的應(yīng) 用；
２．a(chǎn)mpal20xrp10 系列、 pal22kx98 系列和 pal320x10 具有較多的乘積 項，更適用較復(fù)雜的狀態(tài)機(jī)設(shè)計。
３．a(chǎn)mpal23s8 除了 8 個輸出寄存器外，還有 6 個永久隱埋的附加觸發(fā)器。 pal32v10 和 palc20m16 有若干觸發(fā)器，如果輸出端不需要它們，也 可被隱埋。如果觸發(fā)器被隱埋，則對應(yīng)的輸出引腳可以當(dāng)成輸入端使 用。對于將內(nèi)部狀態(tài)機(jī)作為整個設(shè)計一部分的應(yīng)用，這些器件是最理 想的。
４．pal32rx8 、 pal32vx10 和 ampal23s8 具有總的預(yù)置和復(fù)位控制， 這使得系統(tǒng)的初始化更容易。
５．a(chǎn)mpalc29m16 是一種電可擦除的器件，這是有異常靈活的結(jié)構(gòu)， 幾乎所有的引腳都可作為輸入或輸出。輸入和輸出都可被寄存、 鎖存或組合，有兩個引腳可用作時鐘；器件還提供總的預(yù)置和復(fù) 位功能。
６．有幾個觸發(fā)器可以隱埋以提供內(nèi)部的狀態(tài)機(jī)，該器件與 hc 、 hct 兼容。
異步型 pal 器件
在有些應(yīng)用中，需要異步控制的觸發(fā)器，為此已設(shè)計好幾種 pal 器 件滿足這樣的需要 。如 pal20ra10 、 pal16ra8 。
這些器件的主要由可編程的 “ 與陣列 ” 和固定的 ” 或陣列 “ 所驅(qū)動的若干 個觸發(fā)器三部分組成。
d 型觸發(fā)器有各自的可編程時鐘、置位和復(fù)位線。它們具有可編程 的極性，而且觸發(fā)器能夠被旁路以構(gòu)成組合型輸出。
這些器件能夠用來代替隨機(jī)的分離邏輯、每個觸發(fā)器是獨立的。必 要時時鐘、 位、復(fù)位線可以由邏輯門控制。
適用于一些無規(guī)則的門電路，以及本質(zhì)為異步的邏輯結(jié)構(gòu)。
異步 pal 單元
由 mmi 公司推出的 “ 狀態(tài)機(jī)元細(xì)胞 ” 或叫 smac （ state-machine-atomic-cell) 的異步 pal 單元具有靈活的結(jié)構(gòu)
smac 含有 8 個 “ 與 ” 門，只有 4 個乘積項組合起來構(gòu)成用戶邏輯，其余的 4 個 “ 與 ” 項用來為觸發(fā)器和輸出三態(tài)門提供時鐘、置位、復(fù)位和輸出使能信號
每個 smac 使用一個輸入端和一個輸出端，除本身特性外，還有一個全局 輸出使能信號和一個并行加載信號。
一塊 20 腳的芯片可容納 8 個 smac 單元， 24 腳芯片可容納 10 個 smac 單元， 每個 smac 單元的輸出端開啟或阻塞取決于全局輸出使能信號和單元專用 輸出使能信號的組合。這意味著每個 i/o 引腳既能設(shè)置為輸入，也能設(shè)置 為輸出。
在 ep 系列中的異步 pal 器件則使用了結(jié)構(gòu)稍有變化的 “ 異步 pal 單元 ” 。分 配給每個 i/o 單元的 10 個 “ 與 ” 項， 8 個 “ 與 ” 用于實現(xiàn)邏輯表達(dá)式，一個 “ 與 “ 用 作觸發(fā)器的清零信號，另一個 “ 與 ” 用作時鐘或者輸出使能信號。
異步型結(jié)構(gòu)
異步型 pal 器件