10.2.5 Воспроизведение скобочных форм переключательных функций

С помощью ПЛМ можно воспроизводить не только дизъюнктивные нормальные формы переключательных функций, но и скобочные формы. В этом случае сначала получают выражения в скобках, а затем они рассматриваются как аргументы для получения окончательного результата. В схеме появляются обратные связи — промежуточные результаты с выхода вновь подаются на входы, логическая глубина схемы увеличивается, задержка вы­работки результата растет. Пусть, например, требуется получить функцию:

Для этого следует применить включение ПЛМ по схеме (рис. 10.5).

Рис. 10.5. Схема включения ПЛМ при воспроизведении скобочных форм переключательных функций

10.2.6 Наращивание (расширение) плм

Если размерность задачи превосходит возможности имеющихся ПЛМ, прихо­дится их наращивать. Когда число функций в системе N превосходит число вы­ходов ПЛМ, несколько ПЛМ включаются параллельно по входам (рис. 10.6). На выходах каждой из ПЛМ воспроизводится часть функций. Общее число ПЛМ определяется как N/n. Так как число термов предполагается достаточным (l_сист < l), все ПЛМ могут быть запрограммированы на одни и те же термы.

Рис. 10.6. Схема расширения ПЛМ по числу выходов

Если число термов системы l_сист превышает число термов ПЛМ (l_сист>l), то к одной ПЛМ подключаются дополнительные с тем же числом входов и выходов. По входам ПЛМ включаются параллельно, а соответствующие выходы соединя­ются по ИЛИ или просто объединяются, если это выходы с третьим состоянием или возможностями монтажной логики. Каждая ПЛМ программируется на свои термы, затем из термов «собираются» на выходах нужные функции (рис. 10.7).

Расширение числа входов — наиболее сложная задача, связанная с декомпо­зицией системы функций. В частном случае, если все термы содержат не бо­лее m переменных, множество термов можно разбить на подмножества, со­держащие не более m одинаковых переменных. Для реализации потребуется число ПЛМ, равное числу подмножеств, а выходы ПЛМ будут соединены так же, как и при расширении числа термов. Входными переменными каждой ПЛМ будут только связанные с образованием термов данного подмножества.

Рис. 10.7. Схема расширения ПЛМ по числу термов

Часто в числе входных переменных ПЛМ имеются тактирующие сигналы, взаимно исключающие друг друга в смысле одновременности вхождения термы. Такие сигналы можно разделить на группы (подмножества), каждая из которых вместе с оставшимися переменными может обрабатываться отдельной ПЛМ (рис. 10.8).

Рис. 10.8. Схема первого варианта расширения ПЛМ по числу входов

Стандартным приемом расширения ПЛМ по входам является перенос избы­точного числа аргументов на предварительный дешифратор, выходы которого разрешают работу одной из ПЛМ, обрабатывающих оставшуюся часть аргумен­тов. Этот прием рассматривался ранее применительно к наращиванию дешиф­раторов и других схем. Расширение числа входов ПЛМ на единицу, произве­денное по такому методу, показано на рис. 10.9. Для значительного расширения числа входов этот прием мало пригоден, т. к. избыточные переменные образу­ют слова, подвергающиеся полной дешифрации, что резко увеличивает число ПЛМ в схеме (удваивает с добавлением каждого избыточного входа).

Рис. 10.9. Схема расширения числа входов ПЛМ на единицу

Первые отечественные ПЛМ были выпущены в составе серии К55

6 (микросхемы РТ1, РТ2 схемотехнологии ТТЛШ с программированием прожиганием перемычек). Их размерность 16 входов, 48 термов, 8 выходов, задержка около 50 нc. Микросхема РТ1 имеет выходы с открытым коллектором, а микросхема РТ2 имеет выходы с тремя состояниями.