Järjestikuste ahelate kavandamine PLA abil

Proovige Meie Instrumenti Probleemide Kõrvaldamiseks





Peamine puudus kombineeritud vooluring see tähendab, et see ei kasuta praeguse ja eelmise oleku salvestamiseks ühtegi mälu. Seega ei oma eelmisel sisendi olekul mingit mõju vooluahela praegusele olekule. Samal ajal on järjestikusel vooluringil mälu, nii et väljund võib sisendist sõltuvalt erineda. Seda tüüpi vooluringid kasutavad eelmist sisendit, väljundit, kella ja mäluelementi. Siin võivad mäluelementideks olla riivid või klapid. Järjestikused ahelad on välja töötatud mitmel viisil, näiteks kasutades ROM-e ja klappe, PLA-sid, CPLD-d (keeruline programmeeritav loogikaseade) , FPGA-d (väli programmeeritav väravate massiiv) . Selles artiklis arutleme ainult selle üle, kuidas PLA-de abil järjestikune vooluahel kujundada.

Järgneva ahela plokkskeem, nagu allpool näidatud:




Järjestikuse vooluringi plokkskeem

Järjestikuse vooluringi plokkskeem

Järjestikuste vooluringide kavandamine PLA-de abil

Järjestikused ahelad saab realiseerida PLA-de (Programmable Logic Arrays) ja plätude abil. Selles kujunduses võib oleku määramine olla oluline, kuna hea oleku määramise kasutamine võib vähendada vajalikku tooteterminite arvu ja seega ka PLA nõutavat suurust. Tootetermin, mis on määratletud kui literaalide ühendus, kus iga literaal on kas muutuja või selle eitus.



Mõelgem kujundusele koodimuunduriks. Allpool tabelis näidatud olekutabelit saab realiseerida ühe PLA ja kolme abil plätud nagu joonisel näidatud. See vooluahela konfiguratsioon on väga sarnane ROM-i flip-flop-põhise kujundusega, välja arvatud see, et ROM asendatakse sobiva suurusega PLA-ga. Oleku määramine viib allpool toodud tõetabeli juurde. Selle tabeli võiks salvestada nelja sisendi, 13 tootetingimuse ja nelja väljundiga PLA-sse, kuid see pakuks 16-sõnalise ROM-iga võrreldes veidi väiksemat mahtu.

X Q1 Q2 Q3Koos D1 D2 D3
0 0 0 0

0 0 0 1

0 0 1 0

0 0 1 1

0 1 0 0

0 1 0 1

0 1 1 0

0 1 1 1

1 0 0 0

1 0 0 1

1 0 1 0

1 0 1 1

1 1 0 0

1 1 0 1

1 1 1 0

1 1 1 1

1 0 0 1

1 0 1 1

0 1 0 0

0 1 0 1

1 1 0 1

0 0 0 0

1 0 0 0

X X X X

0 0 1 0

0 1 0 0

1 1 0 0

1 1 0 1

0 1 1 0

1 0 0 0

X X X X

X X X X

Tabel: tõetabel

OLEMAS

RIIK

JÄRGMINE RIIK

X = 0 1

OLEMAS

VÄLJUND (Z)

TO B C 1 0

B

C

D E

Ja E

1 0

0 1

D

ON

H H

H M

0 1

1 0

H

M

A A

TO -

0 1

1 -

Tabel: olekutabel

Järjestikuste ahelate kavandamine PLA abil

Järjestikuste ahelate kavandamine PLA abil

Karnaugh Mapi tuletatud sisendi väljundvõrrandid

Karnaugh Mapi tuletatud sisendi väljundvõrrandid

Kuna siin on seitse olekut, on vaja kolme D flip-floppi. Seega on vajalik 4 sisendiga ja 4 väljundiga PLA-ahel. Kui arvestada koodimuunduri oleku määramist, saab saadud väljundvõrrandi ja Karnaugh'st tuletatud D flip-flop sisendvõrrandi kirjutada järgmised võrrandid


D1 = Q1 + = Q2 '

D2 = Q2 + = Q2 '

D3 = Q3 + = Q1 Q2 Q3 = X ”Q1 Q3” = X Q1 ”Q2”

Z = X ”Q3” + X Q3

X Q1 Q2 Q3 Koos D1 D2 D3

- - 0 -

- 1 - -

- 1 1 1

0 1 - 0

1 0 0 -

0 - - 0

üksteist

0 1 0 0

0 0 1 0

0 0 0 1

0 0 0 1

0 0 0 1

1 0 0 0

1 0 0 0

Nendele võrranditele vastav PLA tabel on toodud ülaltoodud tabelis. Selle tabeli saab realiseerida, kasutades nelja sisendi, seitsme tootetingimuse ja nelja väljundiga PLA-d. Eespool toodud konstruktsiooni toimimise kontrollimiseks eeldage, et X = 0 ja Q1Q2Q3 = 000. See valib tabelis read - - 0- ja 0 - - -0, seega Z = 0 ja D1D2D3 = 100. Pärast aktiivset kella serva Q1Q2Q3 = 100. Kui järgmine sisend on X = 1, siis valitakse read - - 0 - ja - 1-, seega Z = 0 ja D1D2D3 = 110. Pärast aktiivset kella serva Q1Q2Q3 = 110.

Programmeeritav loogika massiiv (PLA)

Programmeeritav loogikamassiiv on programmeeritav loogikaseade. Seda kasutatakse tavaliselt kombineeritud loogikalülituste rakendamiseks. PLA-l on komplekt programmeeritavaid JA tasapindu (AND massiiv), mis seovad programmeeritavate VÕI lennukite komplektiga (OR massiiv), mida saab seejärel väljundi saamiseks ajutiselt täiendada. See paigutus võimaldab sünteesida arvukalt loogikafunktsioone toodete summa (SOP) kanoonilised vormid. Allpool on toodud PLA lihtne plokkskeem.

PLA plokkskeem

PLA plokkskeem

Peamine erinevus PLA ja PAL (programmeeritava massiivi loogika) vahel on

PLA: Mõlemad JA lennuk ja VÕI lennuk on programmeeritavad.

PAL: programmeeritav on ainult JA tasapind, samal ajal kui OR on fikseeritud.

PLA paremaks mõistmiseks kaalume siin allpool toodud näidet.

Proovime rakendada neid funktsioone f1 ja f2 on antud

PLA funktsioon f1 ja f2

Sisendid x1, x2, x3 ja nende vastavad täiendatud signaalid antakse programmeeritavale JA tasapinnale, seal saame JA tasapinna väljundid P1, P2, P3nimetatud mintermideks. Seejärel antakse need signaalid programmeeritavale VÕI tasapinnale, et saada vajalik väljundfunktsioon f1 ja f2 (toodete summa). Allpool olev joonis kirjeldab PLA väravatasemel rakendamist antud funktsionaalsuse jaoks.

PLA rakendamine

PLA rakendamine

See kõik käib järjestikuste ahelate kujundamise kohta PLA abil. Leiame, et selles artiklis esitatud teave on selle mõiste paremaks mõistmiseks abiks. Lisaks sellele võivad kõik selle artikliga seotud küsimused või abi veebisaidil elektri- ja elektroonikaprojektide elluviimine , võite pöörduda meie poole, kommenteerides allolevas kommentaaride jaotises. Siin on teile küsimus, Mida tähendab järjestikune vooluring?