อุปกรณ์ลอจิกที่ตั้งโปรแกรมได้

อุปกรณ์ลอจิกที่ตั้งโปรแกรมได้ (PLDs)คือวงจรรวม ประกอบด้วยอาร์เรย์ของ AND ประตูและอาร์เรย์ของ OR ประตูอื่น PLD มีสามประเภทตามประเภทของอาร์เรย์ซึ่งมีคุณสมบัติที่ตั้งโปรแกรมได้

โปรแกรมหน่วยความจำอ่านอย่างเดียว
ลอจิกอาร์เรย์ที่ตั้งโปรแกรมได้
อาร์เรย์ลอจิกที่ตั้งโปรแกรมได้

กระบวนการป้อนข้อมูลลงในอุปกรณ์เหล่านี้เรียกว่า programming. โดยพื้นฐานแล้วผู้ใช้สามารถตั้งโปรแกรมอุปกรณ์หรือ IC เหล่านี้ด้วยไฟฟ้าเพื่อใช้ฟังก์ชันบูลีนตามข้อกำหนด ในที่นี้คำว่าการเขียนโปรแกรมหมายถึงการเขียนโปรแกรมฮาร์ดแวร์ แต่ไม่ใช่การเขียนโปรแกรมซอฟต์แวร์

โปรแกรมหน่วยความจำอ่านอย่างเดียว (PROM)

Read Only Memory (ROM) เป็นอุปกรณ์หน่วยความจำซึ่งเก็บข้อมูลไบนารีไว้อย่างถาวร นั่นหมายความว่าเราไม่สามารถเปลี่ยนแปลงข้อมูลที่จัดเก็บไว้ได้ในภายหลัง หาก ROM มีคุณสมบัติที่ตั้งโปรแกรมได้จะเรียกว่าเป็นProgrammable ROM (PROM). ผู้ใช้มีความยืดหยุ่นในการตั้งโปรแกรมข้อมูลไบนารีด้วยระบบไฟฟ้าเพียงครั้งเดียวโดยใช้โปรแกรมเมอร์ PROM

PROM เป็นอุปกรณ์ลอจิกที่ตั้งโปรแกรมได้ซึ่งมีการแก้ไขอาร์เรย์และอาร์เรย์และโปรแกรมหรืออาร์เรย์ block diagram ของ PROM แสดงดังรูปต่อไปนี้

ที่นี่อินพุตของ AND ประตูไม่ใช่ประเภทที่ตั้งโปรแกรมได้ ดังนั้นเราต้องสร้างเงื่อนไขผลิตภัณฑ์2 ⁿโดยใช้ 2 ⁿและประตูที่มี n อินพุตแต่ละรายการ เราสามารถใช้เงื่อนไขผลิตภัณฑ์เหล่านี้ได้โดยใช้ตัวถอดรหัสnx2 ⁿดังนั้นตัวถอดรหัสนี้จึงสร้าง 'n'min terms.

ที่นี่อินพุตของหรือประตูสามารถตั้งโปรแกรมได้ นั่นหมายความว่าเราสามารถตั้งโปรแกรมเงื่อนไขผลิตภัณฑ์ที่ต้องการได้จำนวนเท่าใดก็ได้เนื่องจากเอาต์พุต AND ทั้งหมดถูกนำไปใช้เป็นอินพุตสำหรับแต่ละประตูหรือ ดังนั้นผลลัพธ์ของ PROM จะอยู่ในรูปแบบของsum of min terms.

ตัวอย่าง

ให้เราดำเนินการต่อไปนี้ Boolean functions ใช้ PROM

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

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

ฟังก์ชันสองฟังก์ชันที่กำหนดเป็นผลรวมของรูปแบบเงื่อนไขขั้นต่ำและแต่ละฟังก์ชันมีสามตัวแปร X, Y & Z ดังนั้นเราจึงต้องการตัวถอดรหัส 3 ถึง 8 ตัวและประตูที่ตั้งโปรแกรมได้หรือสองรายการเพื่อสร้างฟังก์ชันทั้งสองนี้ ที่สอดคล้องกันPROM แสดงดังรูปต่อไปนี้

ที่นี่ตัวถอดรหัส 3 ถึง 8 ตัวสร้างคำศัพท์แปดนาที ประตูที่ตั้งโปรแกรมได้หรือประตูทั้งสองมีการเข้าถึงข้อกำหนดขั้นต่ำเหล่านี้ทั้งหมด แต่จะมีการตั้งโปรแกรมเฉพาะคำศัพท์ขั้นต่ำที่จำเป็นเพื่อสร้างฟังก์ชันบูลีนตามลำดับโดยแต่ละประตู OR สัญลักษณ์ 'X' ใช้สำหรับการเชื่อมต่อที่ตั้งโปรแกรมได้

ลอจิกอาร์เรย์ที่ตั้งโปรแกรมได้ (PAL)

PAL เป็นอุปกรณ์ลอจิกที่ตั้งโปรแกรมได้ซึ่งมีอาร์เรย์ที่ตั้งโปรแกรมได้และและคงที่หรืออาร์เรย์ ข้อได้เปรียบของ PAL คือเราสามารถสร้างเฉพาะเงื่อนไขผลิตภัณฑ์ที่ต้องการของฟังก์ชันบูลีนแทนที่จะสร้างเงื่อนไขขั้นต่ำทั้งหมดโดยใช้ AND ประตูที่ตั้งโปรแกรมได้ block diagram ของ PAL แสดงดังรูปต่อไปนี้

ที่นี่อินพุตของ AND ประตูสามารถตั้งโปรแกรมได้ นั่นหมายความว่าแต่ละประตู AND มีทั้งอินพุตปกติและตัวแปรเสริม ดังนั้นตามข้อกำหนดเราสามารถตั้งโปรแกรมอินพุตเหล่านั้นได้ ดังนั้นเราสามารถสร้างเฉพาะที่จำเป็นproduct terms โดยใช้ประตู AND เหล่านี้

ที่นี่อินพุตของหรือประตูไม่ใช่ประเภทที่ตั้งโปรแกรมได้ ดังนั้นจำนวนอินพุตของแต่ละประตู OR จะเป็นประเภทคงที่ ดังนั้นใช้ข้อกำหนดผลิตภัณฑ์ที่จำเป็นเหล่านั้นกับแต่ละประตูหรือเป็นอินพุต ดังนั้นผลลัพธ์ของ PAL จะอยู่ในรูปของsum of products form.

ตัวอย่าง

ให้เราดำเนินการต่อไปนี้ Boolean functions ใช้ PAL

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

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

ฟังก์ชันทั้งสองที่กำหนดเป็นผลรวมของรูปแบบผลิตภัณฑ์ มีคำศัพท์ผลิตภัณฑ์สองคำในแต่ละฟังก์ชันบูลีน ดังนั้นเราจึงต้องการสี่ประตูที่ตั้งโปรแกรมได้และประตูที่ตั้งโปรแกรมได้และประตูคงที่หรือสองประตูเพื่อสร้างฟังก์ชันทั้งสองนี้ ที่สอดคล้องกันPAL แสดงดังรูปต่อไปนี้

programmable AND gatesมีการเข้าถึงตัวแปรทั้งแบบปกติและแบบเสริม ในรูปด้านบนอินพุต X, $ {X} '$, Y, $ {Y}' $, Z & $ {Z} '$ มีอยู่ที่อินพุตของแต่ละ AND gate ดังนั้นตั้งโปรแกรมเฉพาะตัวอักษรที่จำเป็นเพื่อสร้างคำศัพท์ผลิตภัณฑ์หนึ่งคำโดยแต่ละประตู AND สัญลักษณ์ 'X' ใช้สำหรับการเชื่อมต่อที่ตั้งโปรแกรมได้

ที่นี่อินพุตของ OR ประตูเป็นประเภทคงที่ ดังนั้นข้อกำหนดผลิตภัณฑ์ที่จำเป็นจึงเชื่อมต่อกับอินพุตของแต่ละรายการOR gate. เพื่อให้ประตู OR สร้างฟังก์ชันบูลีนตามลำดับ สัญลักษณ์ '.' ใช้สำหรับการเชื่อมต่อแบบคงที่

อาร์เรย์ลอจิกที่ตั้งโปรแกรมได้ (PLA)

PLA เป็นอุปกรณ์ลอจิกที่ตั้งโปรแกรมได้ซึ่งมีทั้งแบบตั้งโปรแกรมและอาร์เรย์และที่ตั้งโปรแกรมได้หรืออาร์เรย์ ดังนั้นจึงเป็น PLD ที่ยืดหยุ่นที่สุด block diagram ของ PLA แสดงดังรูปต่อไปนี้

ที่นี่อินพุตของหรือประตูยังสามารถตั้งโปรแกรมได้ ดังนั้นเราสามารถตั้งโปรแกรมเงื่อนไขผลิตภัณฑ์ที่ต้องการจำนวนเท่าใดก็ได้เนื่องจากเอาต์พุตของ AND ประตูทั้งหมดถูกนำไปใช้เป็นอินพุตสำหรับแต่ละประตูหรือ ดังนั้นผลลัพธ์ของ PAL จะอยู่ในรูปของsum of products form.

ตัวอย่าง

ให้เราดำเนินการต่อไปนี้ Boolean functions ใช้ PLA

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

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

ฟังก์ชันทั้งสองที่กำหนดเป็นผลรวมของรูปแบบผลิตภัณฑ์ จำนวนเงื่อนไขผลิตภัณฑ์ที่มีอยู่ในฟังก์ชันบูลีน A & B ที่กำหนดคือสองและสามตามลำดับ คำศัพท์ผลิตภัณฑ์หนึ่งคำ $ {Z} 'X $ เป็นเรื่องปกติในแต่ละฟังก์ชัน

ดังนั้นเราจึงต้องการประตูที่ตั้งโปรแกรมได้สี่ประตูและประตูที่ตั้งโปรแกรมได้หรือสองประตูเพื่อสร้างฟังก์ชันทั้งสองนี้ ที่สอดคล้องกันPLA แสดงดังรูปต่อไปนี้

ข้อกำหนดผลิตภัณฑ์ทั้งหมดเหล่านี้มีอยู่ที่อินพุตของแต่ละรายการ programmable OR gate. แต่โปรแกรมเฉพาะข้อกำหนดผลิตภัณฑ์ที่จำเป็นเพื่อสร้างฟังก์ชันบูลีนตามลำดับโดยแต่ละประตู OR สัญลักษณ์ 'X' ใช้สำหรับการเชื่อมต่อที่ตั้งโปรแกรมได้