Применение ППЗУ в качестве ПЛИС

Запоминающие устройства благодаря своей простоте и, глав­ное, регулярности структуры, обеспечивают высокую технологич­ность при изготовлении и максимально доступную на сегодняшний день степень интеграции. Поэтому в производстве БИС и СБИС они занимают
ведущее место, что является предпосылкой сниже­ния их стоимости. В соответствии с этим расширяется и область применения ЗУ.

В структуре ППЗУ легко можно выделить блоки, соответ­ствующие обобщенной структурной схеме ПЛИС (см. рисунок 19). Роль матрицы И выполняет дешифратор, преобразующий п входных сигналов x_i в 2 ⁿ выходных сигналов N. Такое построение ма­трицы И предполагает вполне определенную структуру матрицы ИЛИ, функции которой, по существу, вырождаются до уровня подключения к выходу сигналов либо лог. 0, либо лог. 1.

Такая организация позволяет реализовать при помощи ППЗУ любую систему ФАЛ. Так, на ППЗУ с организацией N × M можно реализовать систему М ФАЛ п переменных, где п = log₂ N. Напри­мер, на ИС ППЗУ типа 556РТ5 с организацией 512×8 можно реа­лизовать систему восьми ФАЛ девяти переменных.

Отметим следующие особенности использования ППЗУ в ка­честве ПЛИС:

- ППЗУ реализует ФАЛ, представленную в виде совершенной дезъюнктивной нормальной формы, то есть ФАЛ должна быть пред­ставлена суммой конституент единицы, поэтому для технической реализации ее минимизация не требуется;

- ППЗУ позволяет реализовать только полностью определенные ФАЛ, поэтому требуется однозначность ее значений для всех воз­можных комбинаций входных переменных.

Из указанных особенностей следует, что при реализации любой ФАЛ п переменных в ППЗУ предполагаются одинаковые аппарат­ные затраты, соответствующие максимально возможному числу конституент исходного набора переменных, то есть всегда существует возможность получения всех N конституент. Поэтому, несмотря на относительную дешевизну ЭЗЭ по сравнению со стандартными ЛЭ, применение ППЗУ технически и экономически оправдано только для реализации сложных, не поддающихся минимизации ФАЛ. К внешнему признаку таких функций следует отнести сложность их аналитической записи.

Алгоритм преобразования системы ФАЛ, не заданной таблично, к виду, предполагающему ее реализацию с использованием ППЗУ, имеет следующий вид.

1. Записывают исходную систему ФАЛ.

2. Преобразуют эту систему к виду дизъюнкций конституент единицы, для чего в неполные произведения вводят недостающие переменные путем домножения их на единичную сумму .

3. Составляют таблицу программирования ППЗУ. Следует отметить, что быстродействие устройств, использую­щих для реализации заданных систем ФАЛ ППЗУ, как правило, выше, чем при реализации на основе стандартных ЛЭ, и равно вре­мени обращения выбранного типа ИС.

Дата добавления: 2015-08-10