Dispositivos Lógicos Programáveis

Dispositivos Lógicos Programáveis (PLDs)são os circuitos integrados. Eles contêm uma matriz de portas AND e outra matriz de portas OR. Existem três tipos de PLDs com base no tipo de matriz (s), que possui recurso programável.

Memória somente leitura programável
Lógica de matriz programável
Matriz Lógica Programável

O processo de inserir as informações nesses dispositivos é conhecido como programming. Basicamente, os usuários podem programar esses dispositivos ou ICs eletricamente para implementar as funções booleanas com base no requisito. Aqui, o termo programação refere-se à programação de hardware, mas não à programação de software.

Memória programável somente leitura (PROM)

Read Only Memory (ROM) é um dispositivo de memória que armazena as informações binárias permanentemente. Isso significa que não podemos alterar essas informações armazenadas por nenhum meio posteriormente. Se a ROM tem recurso programável, é chamada deProgrammable ROM (PROM). O usuário tem a flexibilidade de programar as informações binárias eletricamente uma vez usando o programador PROM.

PROM é um dispositivo lógico programável que tem uma matriz AND fixa e uma matriz OR programável. oblock diagram de PROM é mostrado na figura a seguir.

Aqui, as entradas das portas AND não são do tipo programável. Portanto, temos que gerar 2 ⁿ termos de produto usando 2 ⁿ portas AND com n entradas cada. Podemos implementar esses termos de produto usando o decodificador nx2 ⁿ . Então, este decodificador gera 'n'min terms.

Aqui, as entradas das portas OR são programáveis. Isso significa que podemos programar qualquer número de termos de produto necessários, uma vez que todas as saídas das portas AND são aplicadas como entradas para cada porta OR. Portanto, os resultados do PROM serão na forma desum of min terms.

Exemplo

Vamos implementar o seguinte Boolean functions usando PROM.

$$ A (X, Y, Z) = \ sum m \ left (5,6,7 \ right) $$

$$ B (X, Y, Z) = \ sum m \ left (3,5,6,7 \ right) $$

As duas funções fornecidas estão na forma de termos mínimos e cada função tem três variáveis X, Y e Z. Portanto, exigimos um decodificador de 3 a 8 e duas portas OR programáveis para produzir essas duas funções. O correspondentePROM é mostrado na figura a seguir.

Aqui, o decodificador de 3 a 8 gera oito termos min. As duas portas OR programáveis têm acesso a todos esses termos mínimos. Porém, apenas os termos mínimos exigidos são programados para produzir as respectivas funções booleanas por cada porta OR. O símbolo 'X' é usado para conexões programáveis.

Lógica de matriz programável (PAL)

PAL é um dispositivo lógico programável que possui matriz AND programável e matriz OR fixa. A vantagem do PAL é que podemos gerar apenas os termos de produto necessários da função Booleana, em vez de gerar todos os termos mínimos usando portas AND programáveis. oblock diagram de PAL é mostrado na figura a seguir.

Aqui, as entradas das portas AND são programáveis. Isso significa que cada porta AND tem entradas normais e complementadas de variáveis. Portanto, com base no requisito, podemos programar qualquer uma dessas entradas. Portanto, podemos gerar apenas o necessárioproduct terms usando essas portas AND.

Aqui, as entradas das portas OR não são do tipo programável. Portanto, o número de entradas para cada porta OR será do tipo fixo. Portanto, aplique esses termos de produto necessários a cada porta OU como entradas. Portanto, as saídas do PAL serão na forma desum of products form.

Exemplo

Vamos implementar o seguinte Boolean functions usando PAL.

$$ A = XY + X {Z} '$$

$$ A = X {Y} '+ Y {Z}' $$

As duas funções fornecidas estão na forma de soma de produtos. Existem dois termos de produto presentes em cada função booleana. Portanto, precisamos de quatro portas AND programáveis e duas portas OR fixas para produzir essas duas funções. O correspondentePAL é mostrado na figura a seguir.

o programmable AND gatestêm acesso às entradas normais e complementadas das variáveis. Na figura acima, as entradas X, $ {X} '$, Y, $ {Y}' $, Z & $ {Z} '$, estão disponíveis nas entradas de cada porta AND. Portanto, programe apenas os literais necessários para gerar um termo de produto para cada porta AND. O símbolo 'X' é usado para conexões programáveis.

Aqui, as entradas das portas OR são do tipo fixo. Portanto, os termos do produto necessários estão conectados às entradas de cadaOR gate. Para que as portas OR produzam as respectivas funções booleanas. O símbolo '.' é usado para conexões fixas.

Matriz Lógica Programável (PLA)

O PLA é um dispositivo lógico programável que possui array AND programável e array OR programável. Portanto, é o PLD mais flexível. oblock diagram de PLA é mostrado na figura a seguir.

Aqui, as entradas das portas OR também são programáveis. Portanto, podemos programar qualquer número de termos de produto necessários, uma vez que todas as saídas das portas AND são aplicadas como entradas para cada porta OR. Portanto, as saídas do PAL serão na forma desum of products form.

Exemplo

Vamos implementar o seguinte Boolean functions usando PLA.

$$ A = XY + X {Z} '$$

$$ B = X {Y} '+ YZ + X {Z}' $$

As duas funções fornecidas estão na forma de soma de produtos. O número de termos de produto presentes nas funções booleanas A e B fornecidas são dois e três, respectivamente. Um termo de produto, $ {Z} 'X $, é comum em cada função.

Portanto, precisamos de quatro portas AND programáveis e duas portas OR programáveis para produzir essas duas funções. O correspondentePLA é mostrado na figura a seguir.

Todos esses termos do produto estão disponíveis nas entradas de cada programmable OR gate. Mas, apenas programe os termos do produto necessários para produzir as respectivas funções booleanas por cada porta OR. O símbolo 'X' é usado para conexões programáveis.