Программируемые логические матрицы.

ПЛМ – строится по схеме дешифратор – шифратор. Причем в них предусмотрена возможность перестройки на уровне дешифратора (изменение числа сомножителей в конъюнкции).

Структурная схема ПЛМ состоит из выходных и входных буферных каскадов; n матрицы элементов И и матрицы элементов ИЛИ.

Входные буферы разгружают входные цепи и преобразуют однофазные входные сигналы в парафазные .

Выходные буферы обеспечивают необходимую нагрузочную способность ПЛМ и стробируют ее с помощью входа выборки кристалла ВК, сигнал на котором либо разрешает работу ПЛМ, либо переводит выходы в состояние отключено.

Если анализировать любую логическую функцию, то можно отметить, что для построения для нее структурной формулы необходимы следующие элементы:

а) Элемент, реализующий операцию дизъюнкции (сложения).

б) Элемент, реализующий операцию конъюнкции (умножения).

в) Элемент, который в зависимости от команды управления осуществляет инверсию переменной.

г) Элемент, который управлял бы числом аргументов в конъюнкции.

д) Элемент, который управлял бы числом аргументов в дизъюнкции.

Рассмотрим на примере реализацию этих элементов структурной схемы:

Пусть имеем логическую неравнозначность

НЕ , если

Реализация изменения числа сомножителей в конъюнкции может быть осуществлена с помощью двухвходовых ИЛИ:

Реализация изменения числа слагаемых в дизъюнкции может быть осуществлена с помощью двухвходовых элементов И:

Тогда в соответствии со структурной схемой ПЛМ имеем:

Примером ПЛМ может служить БИС К556РТ1.

Возможно ПЛМ характеризуются тремя числами m, q, t.

m – число входных элементов.

q – число конъюнкций.

t – число логических функций.

Программирование ПЛМ состоит в устранение электрическим или масочным способом элементов связи в узлах двух матриц И и ИЛИ.

И матрица содержит q – m входовых элементов И, каждый вход которых может быть соединен со входными цепями с помощью плавких перемычек. Это дает возможность сформировать в И матрице q – элементарных произведений с числом букв не превышающих m.

В свою очередь, ИЛИ – матрица содержит t – q – входовых элементов ИЛИ, что позволяет формировать дизъюнкции, не более чем по q любых произведений, полученных с помощью матрицы И.

Программируемые логические матрицы – микросхемы содержащие большое количество вентилей, которые можно соединять между собой таким образом, чтобы они выполняли требуемые логические функции. ПЛМ – могут быть масочно-программируемые током.

Программирование первых производится при изготовлении в соответствии с требованиями пользователя.

Вторые программируемые пользователем путем выключения внутренних связей, существующими между вентилями исходной матрицы.

Матрицы И и матрицы ИЛИ проще всего реализовать на диодных схемах:

Если А = 0, V_ВЫХ = 0. Достаточно одного нуля на выходе и сигнал на выходе не зависит от остальных сигналов на входе.

Если А = 1, V_ВЫХ = 1. Достаточно одной 1 на входе и сигнал на выходе не зависит от остальных сигналов на входе. В соответствии с числовой характеристикой ПЛМ мы имеем m входных линий и q элементов И.

Точка представляет собой соединение с шиной выхода с помощью вентиля.

Проволока пережигается, если конъюнкция не нужна.

Сравнивая различные типы универсальных логических элементов можно отметить: основные отличия между ними заключаются в том, что

- В ПЛМ программируется как матрица И так и матрица ИЛИ

- В ПМЛ программируется только как матрица И (ИЛИ не программируется)

- В ПЗУ наоборот программируется матрица ИЛИ, а в качестве матрицы И используется полные дешифратор стоящий на входе.

Наращиваемость ПЛМ по числу переменных на входе достигается за счет каскадного включения ПЛМ:

Дата добавления: 2015-11-28