Boit_K__Cifrovaya_yelektronika_BookZZ_or g (773598), страница 69
Текст из файла (страница 69)
При обычном напряжении питания 5 вольт оно составляет до 10 Вт. С развитием новых Ф-МОП- и Х-МОП-технологий удалось снизить напряжение питания до 3,3 В. Новые макросхемы работают с напряжением питания 3,3 В. Очень маленькие полевые транзисторы имеют маленькие паразитные емкости и вследствие этого — высокое быстродействие. Быстрые макросхемы имеют время задержки 5 нс и менее. Существующие в настоящее время макросхемы позволяют решить лю- бую логическую задачу программированием со стороны конечного пользо- дд3.
Р д Рд.д 4д~9 ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° Ф Ф ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° Ф ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° Ф ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° Ф ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° Ф 1днс. 19.14. 289-пнновыа корпус (Мо!ого13).
натела. Задачи могут быть как комбинаторными, так и последовательными. Макросхемы из семейства МРА 1000 состоят из 10 000 логических элемен- тов и 2900 триттеров (согласно документации Мо1ого1а). 16.3. Разновидности Р1 0 В рамках конкуренции каждый производитель РЫЭ использует для своей Ь$1ЗЩИ2(ИИГ РЯ17РДИ ИЖИР %Ь%ИЖ ЛЯ%%фЖ д70%7бт ЮЙЙ.Шд5%МФ ИК товарный знак, некоторые нет. Рассмотрим сначала схемы, программируемые производителем. Для них используется обозначение АБ1С.
Фирменными обозначениями являются ОАТЕ-ЛККА17$, ВГапе(ап1 СеБЕ, Р1.А (Рп7йгапппаЫе 1.оя(с Апау, программируемая логическая матрица) и НА(. (НапЬ5даге Апау 1.оя)с). Схемы, программируемые пользователем, называются Р1,1). Они в основном не относятся к АВ1С: если они стираются !7'Р"-светом, то называются ЕРШ). Модули, которые могут стираться электрическими импульсами, называются ЕЕРЬО. РЬР можно разделить на четыре группы, как показано в табл. 16.1. Из-за быстрого развития в этой области таблица не может претендовать на полноту.
Сложность РЬВ оценивается в эквивалентных вентилях. Это число указывает количество логических элементов — в пересчете на элементы с двумя входами, которые содержит модуль. Триперы считаются как два или четыре элемента. ЪЧ у и 7 9 А а Р н м К Я н и с Е о с и А ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° Ф ° ° ° ° ° ° ° 1 2 3 Я 5 6 7 5 9 10!!!2!31415161713192021 (авив г ил в Таблица 1В.1. Типы Рсо. Р1.0 имеют от 100 до 90000 эквивалентных вентилей. Важными параметрами является время задержки г и максимальная рабочая частота ~' Время задержки находится в диапазоне от 50 нс да 1 нс, максимальная рабочая частота — между 20 МГЦ и 400 МГЦ.
Для охлаждения важна рассеиваемая мощность, следовательно, величина напряжения питания и потребление тока на максимальной допустимой рабочей частоте. Большинство РИЗ производятся в Лг-МОП- или Х-МОП- технологии. Для модулей с малым временем задержки используются ЭСЛ- технология. 16.4. Программирование Р~.О Ручное программирование прожиганием тонких проводников рационально только для очень маленьких Р1ЛЭ. Так было в начале их развития. В сегодняшних сложных Р1ЛЭ программирование производится при помощи компьютеров.
Для этого нужно специальное программное обеспечение. Каждый производитель Р1.Р предлагает собственное программное обеспечение, Стандарты программирования еще не сформировались. Поэтому покупкой программного обеспечения и оборудования пользователь привязывает себя к определенному производителю.К программному обеспечению прилагаются аппаратные средства. Прежде всего необходима сменная плата, которую нужно устанавливать в компьютер.
Кроме того, нужен переходник между РС-платой и различными корпусами РЕП. Переходник подключается к плате. Программируемый модуль подключается к соответствующему разъему переходника. Теперь можно программировать. Существующее в настоящее время программное обеспечение очень разнообразно и достаточно удобно в применении. Программист не обязан подробно знать структуру модуля. х~ г 4Д Логическая функция, которая должна осуществляться модулем, может вводиться как уравнение алгебры логики, например как нормальная форма ИЛИ, как таблица истинности или как рисунок. Это имеет значение для комбинационных схем. Для последовательных схем (например счетчика) для облегчения ввода применяется так называемая агате Марше.
Программа вводится поэтапно. Ввод программы: в виде уравнения, таблицы истинности или схемы. При вводе уравнений алгебры логики возникает ряд трудностей. Нормированные знаки для операций И и ИЛИ и знак инверсии НЕ не нанесены на компьютерной клавиатуре. В зависимости от программного обеспечения используются следующие знаки: Компьютер ищет с помощью программы самое благоприятное решение. При этом проверяется, может ли данный модуль выполнить желаемую логическую функцию. Если нет, то выдается сообщение с просьбой взять более мощный модуль. После завершения программирования тестовая программа проверяет, выполняет ли модуль желаемую функцию.
Если результат проверки положителен, то программирование заканчивается. Посредством составленной программы прожигаются (название напоминает о первых ПЛМ, когда тонкие проводники просто пережигались) следующие модули с тем же содержанием. Можно производить серию аналогичных модулей. Программа прожига может быть сохранена для последующего использования. Если программирование было сделано с ошибкой, модуль необходимо очистить (стереть).
Модули, в которых пережигаются перемычки, придется выбросить. Стертые модули программируются заново. В последнее время появилась возможность перепрограммировать уже встроенный в схему модуль, т. е. целиком или частично удалять содержимое и записывать новое содержимое. Такой модуль должен быть электрически стираемым. Далее должна иметься возможность подключиться к нескольким выводам посредством разъема. Делаются попытки программирования с помощью внешнего электрического поля сквозь корпус.
Этот метод находится еще на этапе разработки. Р1.1) ждет интересное будущее. Контрольный тест 1. Что значит сокращение РЬ1)? 2. Какое принципиальное различие состоит между ОА1;модулями и РР1А-модулями? 3. Что значит эквивалентный вентиль? 4. Объясните понятие «масочное программирование». =~кос =Ф Я*В,~С =Ф А в~с =~~вс л л в л с с 5. Что такое ЕР1ЛЭ, ЕЕР1Х)? 6. Что значит в РА1;модуле обозначение 12 Н б? ?. Как программируются РЬ11? 8. Что понимают под программируемым выходом? 9.
Объясните структуру макросхемы. 10. Синтезируйте цифровую схему управления, которая производит логические операции согласно данной таблице истинности. Искомая схема является так называемой «схемой 2 из 3». На выходе Утолько тогда 1, когда два или три входа имеют состояние 1. Напишите полные конъюнкции нужной нормальной формы ИЛИ. РР1.А-схема согласно рис. 1б.11 должна быть запрограммирована таким образом, чтобы производить желаемые логические операции. Изобразите схему и обозначьте нужные узлы крестами. ГЛАВА 17 РЕШЕНИЯ ЗАДАНИЙ КОНТРОЛЬНЫХ ТЕСТОВ В этой заключительной главе приводятся решения расчетных заданий. Ответы на вопросы на понимание можно узнать из текста соответствующей главы. Они приводятся только в том случае, если не изложены в тексте книги.
Глава 1 1. Цифровая величина состоит из количественных элементов. Она чаще всего представляет собой бинарную величину 0 или 1. Аналоговая величина может принимать любое значение в пределах допустимого диапазона. 2. Преимущество аналогового представления — наглядность. Недостатки — низкая точность, ошибки при переносе и сохранении аналоговых величин. 3 — 7. См. текст книги. Глава 2 1. Условные графические обозначения И ИЛИ НЕ И-НЕ ИЛИ-НЕ 2.
Таблица истинности и условное обозначение ИЛИ-элемента с тремя входами в --Н вЂ” г 3. Структура И-НЕ-элемента на базе основных элементов ~Е~ — ДЗ- 4. Таблица истинности и условное обозначение НЕ-элемента 4 Б.~- у (4%4 Г !7.Р д д д 5. Структура элемента неравнозначности на базе основных элементов ,е = (АлВ)ч(АлВ) 6 — 7. См. текст книги. 8. На выходе элемента неравнозначности действует логическая 1 только в том случае, если только на одном входе действует 1. Таблица истинности и уолоаное обозначение Хоп-алеадаита 9.
Логическую операцию выполняет элемент ИЛИ-НЕ. 10. Операция запрещения является особенной разновидностью умножения И. Состояние входа инвертируется перед логическим умножением И. Элемент запрещения строится на базе основных элементов (запрещение А): 11. Диаграммы умножения И и сложения ИЛИ сигналов А и 3 В-дд*В в=я в 12. Схема выполняет операцию ИЛИ. 13.
Таблица истинности элемента ИЛИ-НЕ и пятью входами: Р рр. Р ~ Б р БББ) Е Е„ о а О 1 О о 1 а Е Е 14. Элемент производит операцию эквивалентности. На выходе Удействует 1-уровень, если состояния входов равны. Глава 3 9 Ба 11 12 15 1А 15 15 12 15 19 20 21 ег 25 24 25 25 22 25 1. Таблица истинности для схемы рис. 3.13: 2. Таблица истинности для схемы на рис. 3.14: о о о о о о о 0 о 0 0 о о о о о о о (456 Г 17.Р д г р 3. Таблица требуемых логических операций схемы, содержащей ошибку, на рис.
3.14: 4. У = ~(А лВлС)ч(А лВлС)1лА ч В чС 5. У = А лВлА лВлС а в с яавввс б. У = А ч ВчСлА ч В лС луч А лЮ Г Х7. Р и й ю 4~Д7 АчВ С О А О АВ~СВСО А~В С О Ачвчс сс х г а а о о о о о а о о еа 11 12 о о о о а а 1А 1 !5 1 о о 15 о 7. Элемент 4 (ИЛИ-НЕ) работает с ошибкой. Глава 4 1 — 7. См.
текст книги, 8. НЕ или б) или НЕ 10. ~И-НЕЕ~ а)У=АлЯлЯлДлСлВ; б) У = А лВлСлЮ; 9. а) У= 0; б) У=1; а) Х = АлВ; г) 9=1; д)Я=АлВ, о а о а о о о о х=[в в) (6 с) [с*в1 с.е А В С~в А 10. См. текст книги. Глава 6 1 — 5. См. текст книги. 6. Рабочая таблица схемы на рис. 6.108 7. Положительная логика: умножение И. Отрицательная лопгка: сложение ИЛИ.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
