3. PROGRAMUOJAMOS LOGINĖS MATRICOS
Kombinacinių schemų sudarymas iš programuojamų loginių matricų
Programuojamų loginių matricų, sutrumpintai PLM (angl. Programmable Logic Device PLD), architektūra (1.1 pav. ) leidžia įvykdyti bet kurią loginę funkciją išreikšta sandaugų sumos išraiška.
1.1 pav. Programuojamų loginių matricų architektūra
1.1 ir tolesniuose paveiksluose vartojami sutartiniai loginų elementų IR ir ARBA su daugeliu įėjimų žymenys: jie gali turėti ir 8, ir16, ir 32 arba ir dar daugiau loginių įėjimų (1.2 pav.).
1.2 pav. Loginių elementų su daugelių įėjimų sutartiniai žymenys
PLM architektūrų variantus paaiškina lentelė:
PLM variantas |
Loginių elementų IR įėjimų komutacija |
Loginių elementų ARBA įėjimų komutacija |
PROM ( programmable read only memory) |
fiksuota |
programuojama |
PAL ( programmable array logic) |
programuojama |
fiksuota |
PLA ( programmable logic array) |
programuojama |
programuojama |
Bene patogiausia schemas sudaryti su PROM loginėmis matricomis, kuriose į ARBA įėjimų komutacijos lauką išvedami visi programuojamos loginės funkcijos mintermai. Ne visi mintermai reikalingi sandaugų suma užrašytai konkrečiai loginei funkcijai realizuoti.
PAL variantas leidžia išvesti į ARBA komutacijos lauką tik reikalingus mintermus, vadinasi, tai pačiai loginei funkcijai realizuoti reikia mažiau loginių elementų IR. PAL varianto trūkumas sumuojant mintermus dažnai tenka naudoti papildomus išorinius loginius elementus ARBA.
PLA matrica yra universaliausia, bet jai programuoti reikia daug darbo.
Baigdami poskyrį apie kombinacinių loginių schemų projektavimą naudojant programuojamas logines matricas, išvardinsme šio metodo privalumus. Svarbiausia yra tai, kad net labai sudėtingos loginės funkcijos paprastai realizuojamos tik vienos mikroschemos korpuse. Projektuoti paprasta: loginė matrica programuojama tiesiog pagal loginės funkcijos reikšmių lentelę. Jei naudojamos perprogramuojamos matricos, sudarytąją schemą nesunku pakeisti.
Gaminamos ir tokios PLM, kuriose papildomai suformuoti 2,4 ar net 10 trigerių. Tuomet įvairias trigerines schemas, kurias paprastai sudaro ir kombinacinės loginės schemos, ir trigeriai, galima realizuoti viename mikroschemos korpuse.
Kam reikalingi loginių funkcijų minimizavimo įgūdžiai, jei jų neprireikia sudarant logines schemas su programuojamomis loginėmis matricomis ir dešifratoriais, ne visuomet reikia sudarant schemas su multiplekseriais? Atsakymas būtų šitoks. Minimizuodami dažnai galime matyti, kad vietoje numatomos naudoti programuojamos loginės matricos visai pakaktų vieno kito loginio elemento, gal būt net viename korpuse. Deja, elektroninėje aparatūroje dažnai galima aptikti visai nebūtinų schemos elementų, kurie anaiptol nemažina aparatūros kainos ir nedidina jos konkurentiškumo. Be to, minimizavimo įgūdžiai padeda geriau suvokti logines funkcijas ir jų realizavimo galimybes.
Literatūra
Raimundas Kirvaitis Loginės schemos: Enciklopedija V.,1999
Lašas, Bartkevičius, Šurna Pramoninė elektronika V.