Угрюмов Е.П. Цифровая схемотехника (2004) (1095893), страница 62
Текст из файла (страница 62)
юй гтг(лупы/рогу Первыми прелставнмлямн уквзанпгчо пвпрзшенпя янн нсь нр грахшнруе лыс логнческмс матроны ПЛМ (Р( Л, Р гаюппвф(с (оя. Л~га(У, ( ргх(кш. ПМП (РЛ(.. Р(твзтпзт(гзан(с Лозу ( срк( и бя г' Ци)ахово схе ге о вьк мшргшные кристалиы БМК, называемые закис вентильными озирисами ВМ (СА, Сато Апау) Р!.А н РА!. а англишкай термикологии объелиниются гакж» ~ермином РЕО, Ршйгашшаис Еодю Оснсш. Р звнтие БИС)СВИС с программируемой и рспр граммируемаб от рука)реп окажшгюь настеньке перспективным направлением, по привело к стшанию новых эффскзиопых срелсзв рнрвбшкн нифровьш систем, таки~ как СруО (Сшпр(ех Р!.О), РРОА (Г!еи Ргсдшшшгйз(е ОА) и БРОА (Бумегп Р годин 1озаб(с ОА) В рамках сои)жменньш БИС)СВИС с программируемой и )жпширамьзг~)зуемой структурой стела рентам ься и зюзача создании делон системы нв одном кристалле.
6 г.2. Программируемые логические матрицы и программируемая матричная логика (ПЛМ и ПМЛ) Прогрвммируамыа иопеческив матрицы Прсграьзмируемме лопгческис матргзггы появились в серелине 70 х шх в Основой ил служит последовагсльносгь программируемыз мапзин ззсмсншв И и ИЛИ В структуру вхомг также блоки ихсиных и выхолных буферных «аскадо» (БВх и Ббых) Вкслньи буферы, если не «ыполнякп Еюлее сложных лсйсшнп, прсобразузш однш)изныв иходныс сигналы в парафазныс и форьшруют сигналы нгобхоггг!ьзои мошпсспз хни пита~~ни матрины эаементои И Выходные буферы обеспечивают псобхолимую наги)земную спссобношь выколов, разреюают изи запрещают выход ИЛМ на внешние июни с помоогью снгната ОЕ, а нногла выпалнюот и более сложные лсйсгвия (дтгвииыии лодпоемроии Лу)Ч (диг 7 11 люоиогаса мыла гнедое оь ми .
о медмое 1 и еисми еих и.» л Еые. гл. Вию ах шпуюпи ппм Глав 7 П'рсмсшняе х! хс. цапаются чсрех БВ» на альпы ыемситоь И !кыгюн!тороь1, и в матрице П»Яхта»у!»пст! ! терм в Пол шрмом ыес», гонима тся кшъюнкппл сыыыялюшвв;полные персмеппые прсвсп»ьюц ьыс х прююи илп пньсрсноб форме »!нею формирус»гык тсрмов рван: чн» !у ! в ью!япо1:пили, и шже самое, !иолу выколов мьтрипы И Термы шгпв ~ я швсс на в»х!и ь»о~г»афпг» ИЛИ. т е па вхолы т!»зы»тпкг»- ыю г', рыиру! ш»о ныхплпыг фупкпии Ипс.ю аиялооюпров раы!о чнсю пнрж.»» ыюенн» фуиюшп и Таким обрат ю ПЛК! рспп»уст ли»»юнктивнуит пормкшгбю фтрму ЩПФ! ы !пои шшшмы»упнююи !7пп»уроы с»ую лоп~к»У ПЛИ сгю йю р аьыоглюь шлюху вес «гших фуге цю от пг лргу» илим, пшер» лр с ы ймчи 1 » Л км Воспрси»ылц. ые фуню,ии чгмякттся коь»бина~»ними !»» люб ~» шсш !ср ш, формцр»ссюп ь»»ринги И К,ьи» имюш термы булуг нара Гю!»шы и кхкпс к и!инпп»»ы пнх ~сгть»пв о |ввя иыголпые»76» кцни, оп!илслягпл» 1«граммирпваиисм ПЛМ Схвмотвкника ППМ В!шусьпюгся ПЛЛ1 кхк на юювс биппшр!юи иыкхоггп», шк н на МОП- пюншс!орв» В»»ацю!ых инск гся с!»»~гь !я !сттизонпыьиых и ы1пикахьп»ах сыгшк в у ~а» и ! сссчстп»я ыгшрых прп црлраьмщюваиии созтаются»г:и викшшпру!о!ск ые сипы сьт ти Нх рис 7 7, а в уиртшснном впгк гбл буферных:шсмс»пов1 покатана».хеиптсх»:чкв бптолкрцп!т ПЛМ К556РТ! с процтамл!пров,н»нем не!южин!нием гч!х мычек Покаты фршь!сит юя впспро»ттселения систеь»ь функпни 1, — х!»тх».,тхтх.т!х!хч — 11'»лт»7!к Рт х!х хт х1» х»» ~х!хлфхтхтхе" 11»~гчЬ11 Р, — »15 ','х!хт т,~,т!7 ут.»мс!»!ос~»яо 4, 7, 3 Парве»с~рами миш «хсь*м К556РТ! ляшипся 16, 46, В »!.
сккп вмп свят» и г матрице И» ~ужа» пиплы. сослпняюпок !призы:тальиыс и вертнка!!выс шины, как пока»ана па рис 72. Г„изображаюшсм цепь шрьло;ю» . срма !! Сювмгсню с рстпстпгхм и истт!никол» пит и»ия !Гш!н в»тркфтгю тсрмов обр г»мгп пбы л!ыс лнолньк схемы И. До прыраь»мнр аа шш ьсс пе»хмычш» нс ы, в т.иолы свя и ра мешены во всех узлах кпорливннпп естли При»!х»бх»»! .оибюыпш ир!!ментов нв выхоае булст !юль, 7 ь ~ы ьхо, схемы пслыотся ошюврсм пю пря ыт и ш!перс!цяс я ачгния а1я»х~снтов а»х . П Г!рн г!т»ч!темь»и!»о!я!п»и в схеме сставтяютси ыыыю псобмтт»импе лемы»ты свтюп. ! нсн»чм!ыс устршяклся ьсрсжюм!нси псрсмы ~ск В шшпом самые пп ам:л коньюнглорв полвнм хь х и хт. Вымокни ' угю!ши вг»»олногс наср»же!пю !л ~нчссьвя ав1цииау по винт»ш!ткс при ваш л~г вмс кпх ц,ц рях гнил !ы вс х в»плах, нг»»кос ны»ряженые хспг бы Ьд ядие э мхмеа на одиом вкоде фиксируеэ викс~днес напра:кение па пивком ~ровне, т к опсрывветея диод этого входа.
Так вьнгоэггяегся оперения И, в аганноьг сауеае вырабатывается эерм х,хэхэ. Риэ.у.а.сэ. то як ппм,гмалгм э оя ь поэ о Оагэмкню (в) эмюенть омэ Эе а рнцэ И~Е1~ ИПИ~вг Збг Элементами свити в натрию ИЛИ служат граншс ары (рнс 7 2. в). влюоченныс по скемс эмиперного пов"арнтелл относительно виши терман и образующие схему ИЛИ шгконтсг!ьно выкала (горггюнти!!мой,лг!~иг!) Ив '*„' рнс. 7 2, е повязана иырлбогка фу! клик Г, И*бом см ны ИЛИ, реэлигошпной в ниле параляевьнш о саелннеиня эьпп егтг!ыл пав ориюлей, рссшгоглфш ил ранее в б 1 2 Прн имбражс~!ин тю )хурал!Хггг)кгьзнпых магрип нши гил элеме! тон свя е! (ие:!ыс псремы шн) глмгчается .тачкой в соотясп:тяуюшгм уше.
: . В ше !т кл ИО11 трсятшт рш в как: вс беговой хо~!!чсскг н г!!ейкгг ис- полш)ют нншртирую|вие !ИЛИ ИЕ. И-ИГ) Саа я спгсшю пом) ншш ; . ются и операпии, реалшуемьи а г:ервон и второй лгятринах ПЛМ И шспю , . сп!, з схемотехнике и МОП Влтавой ячеикг:й обычна ее ужг!т ячейка ИЛИ НЕ, а структура ПЛМ имеет вн,г (рмс 7 3) Талая ИЛМ яншгтск о слег за .. Хельиостью паук натрии ИЛИ-ИГ, оши нт которых служит лля кмращпли терман, лрушя — аля выработки зыка,!ныл фупкннн Т рлг г, в яашюм лучае рввсп Г! .= Хг улт\Глт - ХгХ7Хт, . вфункпия р, = г!)71,(угт г, зке.
7.3. а с ~ г ке плм, Раа~ э»ля нз мап Ре г Нв основании !тих вы!и;кении можно юл.почин. !то н.гвоспмя слю~ млвлу слерапиямо, выражаемая и!маннами ле й!арглггз, говорю а блтлчнчеслюм сов явлении фуикнионшы ых ха! вк!срнсшк бопо шр1 аи ИЛМ н ПЛМ пв МОП- гранэнсторал если на аховы пгкэгсл~!ей полазать а!вумегп и, ниве)нтг!юксг!ноге инасителыю аргуыснтов бипалярнои ПЛМ, та на зыкове оо,!учим рсчумлзт. гыншюшнися ог выхом бнноляр!.Рй ПЛМ только иаверсисг 'йодготовка задачи к решению с помощью ПЛМ ! Имли в вшг) полбор 1Л)М миоилгвльпап слшкн ли.
свел)се ) меннон!ь по 'Номожиасти;иею гермов н,иг,най системе фуилнии Со!!грив! ! ем мнчи- Ци)аоваз аю ге иг а збз мизации функций будет поиск крапгайогих дизыоиктивных форм Весд поиск мипима~ьпых по числу термез орелегавлсиий .плача следует до у(юапх, кома число мрмоп становится равным ( — авраме.тру имеюгпихсн ПЛМ Дюьисйщзя минимиюпия пе требуется. Если ра»мерпость имеюаожся ПЛМ обеспечивает решение зюючи в ге ясхолнай форме то минимизация ~~е Чжбустся вообще, т к. ис аслот к сокращению сборуловзниа Прогрвммирсиаиие ПЛМ Програмлгиронаиис ПЛМ. вьщогпюемое пользователем, провозится с помощью спепнааьоьи уст)ойств (программаторов) и сведения гыа пих о лаииой ПЛМ,золжны иметь опр«дюсан>ю форму Имеются программаторы.
которые принимают е качестве иифюрмагтин о ПЛМ таблицу фуокптюггпроваоил (истинности), озтпако улобисе зааввюь сясдения о самих пгрсмпчлзх Симщыы. используемыс при ~лкоьг»алании свелспии юм п( а~раиьгггровапг~я ПЛМ О Н .. огре.сынах вхолит в терм в г рамом вкле, т с иужио оставим: хилой персмы му прямом входа и перемочь пгрсиычку ипвсрэнощ вхола. О б — переменная входит в герм в инверсном «и .с, т.
с, иужио сохрзпить персмьнку т инеечсл ого входа и псрсжечь у прямого. О "— ". - перемгоиал не яхгауг в терм и пе должна вщять за нега, се. нуаьо перелечь перемычки обола вхолоа. Пщзнзеиис перемычек у сбеги нхолов пс(илгенпой «ак бы устраняет из матрицы июгвстспэуюшую слепу И, поскольку н силу равенства хх = О вьиол зюй схемы всегда нулевой и пс влияет иа работу ьгатриць~ ИЛИ, ' па вхо» кттторай подастся, О л .
укатыюытся в выхоаиом столбце [смтлбгге функции) и свидетельствует о свн»и ггзппагг схемы И с выходом ПЛМ через матрицу ИЛИ. Перемы ~ка аолх па бьггь сохрапсоа: О ".*' . указыяаст иа то, что лап|из схема И ие пазгкзючас~ся к выходу а должна имать иерсжлеппукэ псремичку в матрице ИЛИ. В приплтой символике гыа программирования ПЛМ взятого ранее приме(и; снсзюоии бул г яьзонг» таб»иней (таба 7 ) ) Уаблаиа УЛ таблица 7.1 гслснчанив! Уирогреиное изобрамение схем ПЛМ Сюьгы ПЛМ лостаточна громозлки, и ноэтому изоброхап их м«люс ьно с мвю иьганяю ночмомоым уарошсннсм Испо гюуются нзсбракснин, в кото.
рмх многовхоловыс элсмюпы И, ИЛИ условно замснякнсн отггговхолоныьгь~ я, :.уав. 7.4. у хю . оя м л ою см ;ею«га ~в) и Пнм Гл; 'умистиснная линки яхолл таких злсментов г срссскастся с несколькими лв минн гаглньх нсрсьзсчюых Гсзлз гор ссчснис огмсаэю тсчкор, люювя Ц Фрояяя е ю нв переменная лопается на ахал нзсбракасмого зяеменю, сели ~о кя нгп гс перемени гя на юемегп ие поллсгси Пример лгно~юмюоняо коньюнкнра с вхоламн хгхгхз показан ге ри«74, л Схема рк 72, ганса и упропсюон изображении ннесг лил, нриасленныи мп рис 7 4, б. Нос про наведение скоб очных форы первключатепьных функций С* ггоьгыггью ПЛМ моя но вссг ронзполип, не только югзтггтпктггвггые сорманы,ные формьг переключюельных функпин, но и скобочные формы.
В ггсьг случае сначала ООлучагст аырьксния в сксбкаг, В тгпсьг Онп Ггвс смагриваготся квк гргументы ляя получения окон ытельг ог.о Грезультгпл В стою поя зюотся обратные связи пронеиутснп е Ген.гьг гт.г гы ы юоаь лопаются на вхгглы„ггогггчсскагг глубина схемы увслнчивасгся, гысрзю ггг гмбогки резулюаю гтггюю Птюь, например. гребытся лоючяп фупюшю Р =- хглт',~(хгхзфйгхг)хз Для чгогс слеггусг г рименнть вг:еючег ие ПЛМ пп схеме (рггс 7 5) гб,~„Нх,я,т „ Н .т.а.Схемам в нгпрмчтнеос г»" л и сын» Ф ~ ркля м хег хна Гльэз 7 Наращивание )расширение) ПЛМ Если рщмернзсть задачи рмтк д .
и мющикся ППМ. пригодится и«наращивв ь Каащ числа функции в системе н прееоскадит число вы адов ппм .кам, а плм включ юга перви елыю па вкццам )рис 7 б) н вышдвк казщои из плм есспро звад т вот )ту кц и Обаюе ис о и!тм апред пяетс» а~ 'Нгп~ Так как числа т«рмав,редлолага т я дасщтгмны» )Г, ч«'),всеПЛМмсгутбытьзапрпраммирааань наад и ит н щрмь Рис. 7.б. С . р":ш ге ПЛМ а слу низ Ес и чис а термгм системы ) трэ ьнаа т вала терман ПЛМ ) ':„. Г ) та к од ои ППМ пошлю щла до»огни етън и с тем ме исгк ешдаэ аышдпв Пп ююдам ЛЛМ е«лк аютс нэраллеп а а соагеетстзуккцне вы оды сс лию ю с о ЙПИ или проста сбьедпяткпся, вали это зыкоды с третьим состояни м или вщио аоатями панычей гантэн Каэдвя ПЛМ щю:реимщуюся т а свои термы, зат м из т рмоа "собираются" на вымыв иузмью фу «ции рис 7 7) Расширю ие тислв вкодав — н ибалее сложная зада н се»вам ая с двксмг зицией сисгемь фуксии В чвсп ам «гуме есп все т р садерма в бо пее пт переменньэ мнааес\вп ермтю мамно рэзбин на адмщэк став, .одер кэщие не болев л оди вковьо перемен ых Для реализации па ребу тгп число плм, рваное числу поды онеств.