LPC804 可编程逻辑单元（PLU）

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LPC804 可编程逻辑单元（PLU）

PLU 用于创建包括简单状态机的小型组合和/或顺序逻辑网络。 这样就可以替换像 74xx 系列一样的外部组件，这些外部组件用于粘合微控制器和外部设备，简化 PCB 并节省设计成本。

图 1 为 LPC80x MCU 系列

PLU 由 26 个英文字母相互连接成的数组、5 个输入查找表(LUT)和 4 个触发器组成。每个LUT 包含一个 32 位真值表(查找表)寄存器和一个 32:1 多路复用器。在工作时，五个 LUT 输入控制多路复用器的选择行。这种结构允许输入的五个 LUT 按任意逻辑组合。

特性
 PLU 用于创建包括简单状态机在内的小型组合和/或顺序逻辑网络。
 PLU 由 26 个可互连的 5 输入查找表（LUT）和 4 个触发器组成。
 八个主要输出可以被一个多路复用器从所有 LUT 输出和 4 个触发器中挑出来。
 如果要实现顺序网络，则必须在 PLU_CLKIN 引脚上施加一个驱动 4 个触发器的外部时钟。
 可编程逻辑可以通过外部引脚与引脚的连接来驱动芯片上的输入/触发器。
 提供了一套工具来简化 PLU 的编程，以实现 Verilog RTL 设计中描述的逻辑网络。

优点
PLU 的一些优点是：
 替换 7400 系列的组合逻辑。
 使用触发器进行状态机设计。
 地址解码器。
 模式匹配。
 低功耗应用， PLU 在深度睡眠和节电模式下工作。
 可编程的，因此 PLU 可以重新编程和重用。
 使用 SWM 和 PLU 进行无缝连接。


引脚说明
PLU 模块中至多有六个主输入，一个时钟输入和八个主输出。 所有输入都通过芯片级 I /O 多路复用直接连接到封装引脚。 通过配置相关的 SWM 寄存器（PINASSIGN_FIXED0），可以启用所有这些引脚。一个特定的逻辑网络可能并不需要所有有效的输入或输出。用户可以指定使用哪些输入和输出，以及这些输入和输出将连接到哪个封装引脚才能配置成最高级别 IO 的一部分。


寄存器
对 PLU 进行编程以实现特定的逻辑网络包括：写入各种真值表寄存器以指定每个 LUT 元素要执行的逻辑功能；对输入多路复用器寄存器进行编程以选择呈现给每个 LUT 的五个输入；并编程输出多路复用器寄存器以选择 PLU 模块的八个主要输出。所有这些寄存器的编程仅在初始化期间执行。

表 1. PLU 寄存器

带 LPCXpresso 804 的 PLU 屏蔽板
OM40001 封装包括一块屏蔽板，在对可编程逻辑单元（PLU）设计原型时它与LPCXpresso804 板一起使用。 PLU 防护罩能提供以下功能来协助这种类型的开发：
 5 个滑动开关，使 5 个可能的 PLU 输入通过一个电阻连接到 VDD（在 Shield 上标记为VCC）或 GND（将这些输入设置为逻辑 1 或零）。
 8 个带跳线的 LED，用于连接/断开可能的 PLU 输出，以显示视觉状态。
 按钮选项为瞬间/边缘信号输入。
 具有 1024Hz 和 8Hz 输出的低频振荡器。
PLU 屏蔽还包括一个测试电路，它可以用来实现一个简单的连续性测试。PLU Shield 上使用的 LPC804 的一些信号与LPCXpresso804 主板上的其他功能共享。 在安装 PLU Shield 之前，请仔细检查 LPCXpresso804 板上的跳线设置。http://www.nxp.com/docs/en/user-guide/UM11083.pdf

PLU 输入选项
开关 S1 到 S5 通过电阻将可能的 PLU 输入连接到 VDD 或 GND，使这些输入驱动到一个已知的固定状态。PIO0_8 连接到一个按钮(S6)和一个 100kohm 上拉到 VDD;当按下按钮时，PIO0_8 将接地。下表显示了这些连接。

表 2.PLU 输入开关

Shield 上还包括一个数字振荡器电路，提供 1.024kHz 和 8Hz 输出。 LPC804 信号 PIO0_1可以连接到这些振荡器信号，以便为 PLU 块中的触发器提供低速时钟。JP12 的中心引脚(2)连接到 PIO0_1，因此可以将跳线置于 JP12 上，将该信号连接到所需的时钟(请参阅屏蔽丝网上的标记)。外部时钟可以通过连接到 JP12 的中心引脚提供给 PLU。

PLU 输出选项
LED 用于监控 PLU 的输出。由于芯片/电路板上的引脚数量有限，所以一些输入和输出是共享的。

表 3.PLU 屏蔽 LED

PLU 示例
您可以通过以下两种方式来找到 PLU 示例
 使用 LPCXpresso804 的 SDK。
您可以从“ Welcome | MCUXpresso SDK Builder”上下载 LPCXpresso804 的 SDK。
PLU 项目是一个简单的 SDK PLU 驱动程序演示程序。在本示例中，许多开关用作 PLU输入，而 LED 用于监视 PLU 输出，以演示可编程逻辑单元(PLU)的配置和使用。
 使用 LPC804 示例代码包。
代码包，包含驱动程序的源代码、示例代码和项目文件，您可以从“LPCXpresso804board for LPC804 Microcontroller (MCU)|NXP ”上下载它们。
建议使用 PLU 配置工具。 请阅读以下链接以获取更多详细信息。
基于 LUT 的 PLU Tool Direct 设计：http://www.nxp.com/video/part-2- ... sed-design
PLU 工具原理图设计：http://www.nxp.com/video/part-3-plu-tool-schematicdesignart3-PLU-config-tool-schematic
PLU 工具导入 Verilog 文件：http://www.nxp.com/video/part-4- ... ilog-files

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