Thiết bị logic có thể lập trình

Thiết bị logic có thể lập trình (PLDs)là các mạch tích hợp. Chúng chứa một mảng cổng VÀ & một mảng cổng OR khác. Có ba loại PLD dựa trên loại (các) mảng, có tính năng lập trình được.

Bộ nhớ chỉ đọc được lập trình
Logic mảng có thể lập trình
Mảng logic có thể lập trình

Quá trình nhập thông tin vào các thiết bị này được gọi là programming. Về cơ bản, người dùng có thể lập trình các thiết bị hoặc IC này bằng điện để thực hiện các chức năng Boolean dựa trên yêu cầu. Ở đây, thuật ngữ lập trình đề cập đến lập trình phần cứng nhưng không phải lập trình phần mềm.

Bộ nhớ chỉ đọc có thể lập trình (PROM)

Bộ nhớ chỉ đọc (ROM) là một thiết bị nhớ, lưu trữ thông tin nhị phân vĩnh viễn. Điều đó có nghĩa là sau này chúng tôi không thể thay đổi thông tin đã lưu trữ đó. Nếu ROM có tính năng có thể lập trình, thì nó được gọi làProgrammable ROM (PROM). Người dùng có thể linh hoạt để lập trình thông tin nhị phân bằng điện một lần bằng cách sử dụng bộ lập trình PROM.

PROM là một thiết bị logic có thể lập trình được có mảng AND cố định & mảng OR có thể lập trình. Cácblock diagram của PROM được hiển thị trong hình sau.

Ở đây, đầu vào của cổng AND không thuộc loại có thể lập trình được. Vì vậy, chúng ta phải tạo ra 2 ^{n số hạng} sản phẩm bằng cách sử dụng 2 ⁿ cổng AND có n đầu vào mỗi cổng. Chúng tôi có thể triển khai các điều khoản sản phẩm này bằng cách sử dụng bộ giải mã nx2 ⁿ . Vì vậy, bộ giải mã này tạo ra 'n'min terms.

Ở đây, các đầu vào của cổng OR có thể lập trình được. Điều đó có nghĩa là, chúng tôi có thể lập trình bất kỳ số lượng điều khoản sản phẩm bắt buộc nào, vì tất cả các đầu ra của cổng AND được áp dụng làm đầu vào cho mỗi cổng OR. Do đó, kết quả đầu ra của PROM sẽ ở dạngsum of min terms.

Thí dụ

Hãy để chúng tôi thực hiện những điều sau Boolean functions sử dụng PROM.

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

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

Hai hàm đã cho có dạng tổng số hạng min và mỗi hàm có ba biến X, Y & Z. Vì vậy, chúng tôi yêu cầu một bộ giải mã từ 3 đến 8 và hai cổng OR có thể lập trình để tạo ra hai hàm này. Tương ứngPROM được hiển thị trong hình sau.

Ở đây, bộ giải mã 3 đến 8 tạo ra tám số hạng tối thiểu. Hai cổng OR có thể lập trình có quyền truy cập tất cả các điều khoản tối thiểu này. Tuy nhiên, chỉ các điều khoản tối thiểu bắt buộc được lập trình để tạo ra các hàm Boolean tương ứng bởi mỗi cổng OR. Ký hiệu 'X' được sử dụng cho các kết nối có thể lập trình được.

Logic mảng có thể lập trình (PAL)

PAL là một thiết bị logic có thể lập trình được có mảng AND có thể lập trình và mảng OR cố định. Ưu điểm của PAL là chúng ta chỉ có thể tạo các điều khoản sản phẩm bắt buộc của hàm Boolean thay vì tạo tất cả các điều khoản tối thiểu bằng cách sử dụng cổng AND có thể lập trình. Cácblock diagram của PAL được thể hiện trong hình sau.

Ở đây, các đầu vào của cổng AND có thể lập trình được. Điều đó có nghĩa là mỗi cổng AND có cả đầu vào bình thường và đầu vào bổ sung của các biến. Vì vậy, dựa trên yêu cầu, chúng tôi có thể lập trình bất kỳ đầu vào nào trong số đó. Vì vậy, chúng tôi chỉ có thể tạoproduct terms bằng cách sử dụng các cổng AND này.

Ở đây, đầu vào của cổng OR không thuộc loại có thể lập trình được. Vì vậy, số lượng đầu vào cho mỗi cổng OR sẽ là loại cố định. Do đó, hãy áp dụng các điều khoản sản phẩm bắt buộc đó cho từng cổng HOẶC làm đầu vào. Do đó, kết quả đầu ra của PAL sẽ có dạngsum of products form.

Thí dụ

Hãy để chúng tôi thực hiện những điều sau Boolean functions sử dụng PAL.

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

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

Hai hàm đã cho có dạng tổng của sản phẩm. Có hai thuật ngữ sản phẩm hiện diện trong mỗi hàm Boolean. Vì vậy, chúng tôi yêu cầu bốn cổng VÀ có thể lập trình và hai cổng OR cố định để tạo ra hai chức năng đó. Tương ứngPAL được hiển thị trong hình sau.

Các programmable AND gatescó quyền truy cập của cả đầu vào bình thường và đầu vào bổ sung của các biến. Trong hình trên, các đầu vào X, $ {X} '$, Y, $ {Y}' $, Z & $ {Z} '$, có sẵn ở các đầu vào của mỗi cổng AND. Vì vậy, chỉ lập trình các ký tự bắt buộc để tạo ra một thuật ngữ sản phẩm theo mỗi cổng AND. Ký hiệu 'X' được sử dụng cho các kết nối có thể lập trình được.

Ở đây, đầu vào của cổng OR là loại cố định. Vì vậy, các điều khoản sản phẩm cần thiết được kết nối với đầu vào của mỗiOR gate. Để các cổng OR tạo ra các hàm Boolean tương ứng. Biểu tượng '.' được sử dụng cho các kết nối cố định.

Mảng logic có thể lập trình (PLA)

PLA là một thiết bị logic có thể lập trình được có cả mảng AND có thể lập trình và mảng OR có thể lập trình được. Do đó, nó là PLD linh hoạt nhất. Cácblock diagram của PLA được thể hiện trong hình sau.

Ở đây, các đầu vào của cổng OR cũng có thể lập trình được. Vì vậy, chúng tôi có thể lập trình bất kỳ số lượng điều khoản sản phẩm bắt buộc nào, vì tất cả các đầu ra của cổng AND được áp dụng làm đầu vào cho mỗi cổng OR. Do đó, kết quả đầu ra của PAL sẽ có dạngsum of products form.

Thí dụ

Hãy để chúng tôi thực hiện những điều sau Boolean functions sử dụng PLA.

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

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

Hai hàm đã cho có dạng tổng của sản phẩm. Số hạng tử có trong các hàm Boolean A & B đã cho tương ứng là hai và ba. Một thuật ngữ sản phẩm, $ {Z} 'X $ là phổ biến trong mỗi chức năng.

Vì vậy, chúng tôi yêu cầu bốn cổng VÀ có thể lập trình và hai cổng HOẶC có thể lập trình để tạo ra hai chức năng đó. Tương ứngPLA được hiển thị trong hình sau.

Tất cả các điều khoản sản phẩm này có sẵn ở đầu vào của mỗi programmable OR gate. Tuy nhiên, chỉ lập trình các điều khoản sản phẩm bắt buộc để tạo ra các hàm Boolean tương ứng theo từng cổng OR. Ký hiệu 'X' được sử dụng cho các kết nối có thể lập trình được.