Programovatelné logické pole - Programmable logic array

Nesmí být zaměňována s Programmable Array Logic .
Schematický příklad PLA

Programovatelné logické pole ( PLA ) je druh programovatelného logického zařízení používaného k realizaci kombinačních logických obvodů . PLA má sadu programovatelných AND hradlových rovin, které odkazují na sadu programovatelných OR hradlových rovin, které pak mohou být podmíněně doplněny za účelem vytvoření výstupu. Má 2 brány N AND pro N vstupních proměnných a pro M výstupy z PLA by měly být brány M OR, každá s programovatelnými vstupy ze všech bran AND. Toto rozložení umožňuje syntetizovat mnoho logických funkcí v součtu kanonických forem produktů .

PLA se liší od programovatelných logických zařízení pole ( PAL a GAL ) tím, že jsou programovatelné jak brány AND, tak i OR brány.

Dějiny

V roce 1970, Texas Instruments vytvořil masku -Programovatelné IC založen na IBM read-only asociativní paměť nebo ROAM. Toto zařízení, TMS2000, bylo naprogramováno změnou kovové vrstvy během výroby IC. TMS2000 měl až 17 vstupů a 18 výstupů s 8 klopnými obvody JK pro paměť. TI pro tento přístroj vytvořil termín Programmable Logic Array .

Postup provádění

  1. Příprava ve formě SOP ( součet produktů ).
  2. Získejte minimální formulář SOP, abyste snížili počet podmínek produktu na minimum.
  3. Rozhodněte se o vstupním připojení matice AND pro generování požadovaného výrazu produktu.
  4. Poté rozhodněte o vstupních spojeních matice OR pro vygenerování součtových podmínek.
  5. Rozhodněte o připojení invertní matice.
  6. Programujte PLA.

Blokové schéma PLA:

1. BLOK 2. BLOK 3. blok 4. blok 5. blok
VSTUPNÍ BUFFER A MATICE NEBO MATICE INVERTNÍ / NE INVERTNÍ MATICE FLIP FLOP VÝSTUPNÍ BUFFER

Výhody oproti paměti jen pro čtení

Požadované výstupy pro každou kombinaci vstupy by mohly být naprogramovány do paměti pouze pro čtení , přičemž vstupy jsou poháněny adresové sběrnici a výstupy jsou čtena jako data. To by však vyžadovalo samostatné paměťové místo pro každou možnou kombinaci vstupů, včetně kombinací, u nichž se nikdy nemá očekávat, a také duplikování dat za podmínek „nestarám se“ (například logika typu „pokud je vstup A 1, pak, pokud jde o výstup X, je nám jedno, jaký je vstup B ": v ROM by to muselo být zapsáno dvakrát, jednou pro každou možnou hodnotu B, a jako další" je to jedno " vstupy jsou přidány, duplikace roste exponenciálně); proto programovatelné logické pole může často implementovat část logiky s použitím méně tranzistorů než ekvivalent v paměti jen pro čtení. To je zvláště cenné, když je součástí procesního čipu, kde jsou tranzistory vzácné (například původní čip 6502 obsahoval PLA pro směrování různých operací procesoru).

Aplikace

Jednou z aplikací PLA je implementace kontroly nad datovou cestou . Definuje různé stavy v sadě instrukcí a vytváří další stav (podmíněným větvením). [např. pokud je stroj ve stavu 2 a přejde do stavu 4, pokud instrukce obsahuje bezprostřední pole; pak by PLA měla definovat akce kontroly ve stavu 2, nastaví další stav na 4, pokud instrukce obsahuje bezprostřední pole, a definuje akce kontroly ve stavu 4]. Programovatelná logická pole by měla odpovídat stavovému diagramu systému.

Nejdříve 64 domácích počítačů Commodore uvedených na trh v roce 1982 (do začátku roku 1983) původně používalo naprogramovanou PLA Signetics 82S100, ale jak se zvýšila poptávka, MOS Technology / Commodore Semiconductor Group začala vyrábět PLA naprogramovanou maskou, která nesla číslo dílu 906114-01.

Viz také

Reference

externí odkazy