8.4. Програмовані логічні матриці.

Залежно від внутрішньої структури програмовні логічні матриці* (ПЛМ) розрізняють на комбінаційні та послідовнісні. Властивості комбінаційних ПЛМ повністю зберігаються і в послідовнісних ПЛМ, що мають додатково вбудовані регістри елементів пам’яті. Тому зупинимось на розгляді комбінаційних ПЛМ.

* Схемне позначення PLA від англ. Programmable Logic Array.

Логічна матриця* – це мережа взаємно перпендикулярних провідників, в місцях перетину яких знаходяться напівпровідникові елементи – діоди або транзистори, що ввімкнені через легкоплавкі (найчастіше ніхромові) перемички (дротики) до відповідних провідників (ліній) матриці. Під час програмування логічної матриці перемички перепадають імпульсами струму або зберігають згідно з таблицею програмування, яка відображає потрібний рисунок ПЛМ.

* Вперше логічні матриці були застосовані в 1951р. Уілксом (фірма Texas Instruments, США) у зв’язку з розвитком методів мікропрограмування.

Матрична структура ПЛМ має два рівні ЛЕ (рис.8.9). ЛЕ першого рівня утворюють потрібні кон’юнкції вхідних змінних, що входять в МДНФ вихідних функцій. Цю функцію виконує програмована матриця кон’юкцій(І-матриця), яка працює як дешифратор. ЛЕ другого рівня виконують диз’юнкцію одержаних вкон’юнктивних терм (мінтерм), формуючи таким чином вихідні функції (букви вихідних слів). Ця операція реалізується за допомогою програмованої матриці диз’юнкцій(АБО-матриці). В частковому випадку одне з матриць може бути фіксованою.

Рис. 8.9. Структура ПЛМ.

Довжина вхідного (адресного) слова (вхідних сигналів) може досягатибукв. Кожний вхідний сигнал підлягає обробці у вхідному буфері, що виконує функцію “розщеплення фази” натаі є однорозрядним дешифратором. Отже, число вхідних (горизонтальних згідно з рис.8.9) ліній, що мають значеннята, дорівнюватиме. Їх перетинають вихідні (вертикальні) лінії, число якихможе бути різним. На вертикальних лініях, які називають в ПЛМ просто термами, утворюються згідно з програмою елементарні кон’юкції зміних. У загальному випадку деякі зміни можуть не входити в терм1для ПЛМ обмежується можливостями фізичної реалізації і, як правило становить величину значно меншу за 2.

Спрощений приклад ПЛМ, яка керується адресними сигналами та містить дешифратор рядків (на інверторах та ЛЕ 3I), транзисториTiта плавкі перемички, які формують вихідний код, наведено на рис.8.10.

Рис. 8.10. Приклад структури ПЛМ.

Література.

1. Рицар.Б.Е. Цифрова техніка.- Київ : НМК ВО 1991.-372с.

2. Мальцева Л.А., Фромберг Э.М, Ямпольский В.С. Основы цифровой техники.-М.: Радио и связь,1986. - 128с.

3. Агаханян Т.М. Интегральные микросхемы: Учеб. пособие для вузов. - М.: Энергоатомиздат, 1993. - 464с.

4. Аналогова мікросхемотехніка вимірювальних та сенсорних пристроїв / За ред. Готри З., Голяки Р. - Львів: Вид. Державного університету "Львівська політехніка", 1999. - 364с.

5. Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники: В 2-х томах. Пер. с англ. - M.:Мир. 1984. - 598с.

6. Маллер Р., Кейминс Т. Элементы интегральных схем .- М.:Мир, 1989.- 630с.

7. Intelligent instrumentation products. The Handbook of Personal Computer. Instrumentation for Data Aequisition. Test. Measurement and Control. - Burr-Brown Corp. and Intelligent Instrumentation Inc, 1989.