Програмовані логічні матриці

Програмовані логічні матриці (ПЛМ) в загальному розрізняють двох типів – комбінаційні і послідовнісні. Послідовнісні ПЛМ мають властивості комбінаційних + містять вбудовані регістри пам’яті. Останнім часом ця галузь цифрової техніки невпинно розвивається, кількість типів послідовнісних ПЛМ зростає мало не кожного року, структура їх щоразу ускладнюється, тому вони є предметом вивчення окремого курсу. Для програмування ПЛМ розроблені спеціальні вхідні мови, на зразок VHDL, AHDL, і т.д., тому ми розглянемо тільки елементарні положення ПЛМ.

Комбінаційна логічна матриця – це пристрій, який може бути представлений мережею взаємоперпендикулярних провідників, в місцях перетину яких знаходяться напівпровідникові елементи – діоди або транзистори, що ввімкнені через легкоплавкі перемички до відповідних провідників матриці.

Під час програмування логічної матриці перемички перепалюють імпульсами струму або зберігають у відповідності до необхідної таблиці, яка відображає необхідний рисунок програмування. Таким чином у комбінаційній ПЛМ може бути реалізована система з m бульових функцій до n вхідних змінних, що містять разом не більше як l терм (складових). В залежності від типу ПЛМ значення m,n,l відрізнятимуться. Структура комбінаційної ПЛМ наведена на рис.3.16.

Рис. 3.42 Структура комбінаційної ПЛМ

ПЛМ складається з матриці кон’юнкцій створюють терми виду та матриці диз’юнкцій які виконують лог. операцію „АБО” над цими термами. Вхідний буфер крім буферування, здійснює ще й іверсію всіх змінних Х, тому вихідна шина буфера має 2n провідників.

Рис. 3.43 Схематичне позначення ПЛМ

Позначення ПЛМ наведене на рис.3.17. Приклад типів комбінаційних ПЛМ: К556РТ1, К556РТ2. Їх основні параметри m=8, n=16, l=48. На даний час ці ІС слід вважати застарілими, в основному через високе енергоспоживання у порівнянні із сучасними зарубіжними взірцями, тому використовувати їх в сучасних розробках не рекомендовано.

Контрольні запитання по розділу

· Чи може у простого дешифратора бути активними декілька вихідних ліній?

· Будова дешифратора. Основні принципи.

· Будова мультиплексора. Основні принципи.

· Мультиплексори та демультиплексори. Основні відмінності.

· Як здійснюється каскадування дешифраторів?

· В чому полягає синтез комбінаційних пристроїв на основі дешифраторів?

· В чому полягає синтез комбінаційних пристроїв на основі мультиплексорів?

· Принцип дії цифрових компараторів.

· Будова напівсуматора.

· Будова повного суматора.

· Які функції може виконувати арифметико-логічний пристрій?

· Що таке ПЛМ?

· Відмінність між комбінаційними та послідовнісними ПЛМ.