ΕΝΟΤΗΤΑ 11 Η ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΖΟΜΕΝΟΙ ΛΟΓΙΚΟΙ ΠΙΝΑΚΕΣ (PROGRAMMABLE LOGIC ARRAYS)  Οι λογικοί Πίνακες ως γεννήτριες συναρτήσεων  Επίπεδα AND-OR και OR-AND  Διατάξεις προγραμματιζόμενης λογικής (PAL, PLDs)  Παραδείγματα υλοποιήσεων με PLAs Τμήμα Πληροφορικής και Επικοινωνιών, «Ενίσχυση Σπουδών Πληροφορικής», ΕΠΕΑΕΚ ΙΙ Ιωάννη Καλόμοιρου, Προηγμένα Ψηφιακά Συστήματα

TI EINAI OI ΛΟΓΙΚΟΙ ΠΙΝΑΚΕΣ Οι λογικοί πίνακες είναι δομημένα κυκλώματα, που μπορούν να υλοποιήσουν συγκεκριμένες μορφές λογικών συναρτήσεων. Έχουν έναν αριθμό εισόδων και μπορούν να παράγουν στις εξόδους τους λογικούς συνδυασμούς των εισόδων με τη μορφή γινομένων (AND) ή αθροισμάτων (OR). Περιέχουν μεγάλο αριθμό πυλών, που όταν διασυνδεθούν εσωτερικά με κατάλληλο τρόπο, μπορούν να υλοποιήσουν μια λογική συνάρτηση με τη μορφή κυκλώματος.

Οι λογικοί πίνακες ως γεννήτριες λογικών συναρτήσεων Σύνθετοι Λογικοί πίνακες μπορούν να υλοποιήσουν σύνθετες συναρτήσεις με τη μορφή αθροισμάτων γινομένων (SOP) ή γινομένων αθροισμάτων (POS). Ανάλογα με τη συνάρτηση που υλοποιούν οι λογικοί πίνακες διακρίνονται σε AND και OR. Οι πίνακες AND παράγουν στην έξοδο όρους γινομένων: AB΄C, A΄ΒC΄. Γενικά ένας Λ.Π. υλοποιείται χρησιμοποιώντας έναν πίνακα από πύλες, που διασυνδέονται εσωτερικά όπως χρειάζεται.

Πίνακες AND και OR Μη προγραμματισμένος Λ.Π. AND Μη προγραμματισμένος Λ.Π. OR Τρεις μεταβλητές εισόδου (Α,Β,C) με τις αντίστοιχες εισόδους αντιστροφής. Οι Λ.Π. προγραμματίζονται ώστε να εξασφαλιστούν οι απαραίτητες συνδέσεις. Έτσι δημιουργούνται οι PLAs. (Programmable Logic Arrays). Στα σχήματα φαίνονται μη προγραμματισμένοι Λογικοί Πίνακες AND και OR.

Προγραμματισμένος Πίνακας AND Παράδειγμα προγραμματισμένου πίνακα AND, που υλοποιεί τους όρους γινομένων που φαίνονται στο σχήμα. Προσέξτε τη δυνατότητα αντιστροφής της κάθε εισόδου.

Παράδειγμα Προγραμματισμένου Πίνακα OR Παράδειγμα προγραμματισμένου πίνακα OR που υλοποιεί τους όρους αθροισμάτων που φαίνονται στο σχήμα. Τα σημεία της ένωσης καθορίζονται από τον χρήστη με τη βοήθεια ειδικού κυκλώματος προγραμματισμού.

ΠΙΝΑΚΕΣ AND-OR ΚΑΙ OR-AND Ο πίνακας AND-OR παράγει συναρτήσεις με τη μορφή αθροισμάτων γινομένων Ο πίνακας OR-AND παράγει γινόμενα αθροισμάτων

Απλοποιημένος συμβολισμός για πίνακες μεγάλου αριθμού εισόδων Ο διπλανός συμβολισμός υλοποιεί τις συναρτήσεις:

Διατάξεις Προγραμματιζόμενης Λογικής - PLDs ΤΑ ΠΙΟ ΑΠΛΑ PLDs ΕΙΝΑΙ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΖΟΜΕΝΟΙ ΛΟΓΙΚΟΙ ΠΙΝΑΚΕΣ AND-OR ΜΕ Ν ΕΙΣΟΔΟΥΣ ΚΑΙ Μ ΕΞΟΔΟΥΣ ΠΟΥ ΕΝΔΙΑΜΕΣΑ ΠΑΡΑΓΟΥΝ P ΟΡΟΥΣ ΓΙΝΟΜΕΝΩΝ (PRODUCT TERMS). ΣΤΟ ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ ΕΧΟΥΜΕ 4 ΕΙΣΟΔΟΥΣ, 3 ΕΞΟΔΟΥΣ ΚΑΙ ΕΞΙ ΟΡΟΥΣ ΓΙΝΟΜΕΝΩΝ.

Παράδειγμα σχεδίασης με PLA: Συγκριτής μεγέθους ΑΒ και CD

Δομή λογικού πίνακα διατάξεων PAL ΤΑ PAL ΕΙΝΑΙ PLDs ΜΕ ΣΤΑΘΕΡΟ ΠΙΝΑΚΑ OR ΚΑΙ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΖΟΜΕΝΟ ΠΙΝΑΚΑ AND

ΛΟΓΙΚΟ ΔΙΑΓΡΑΜΜΑ ΤΟΥ PAL16L8 Η διάταξη PAL16L8 χρησιμοποιήθηκε ευρύτατα επί σειρά ετών για υλοποιήσεις αυτοσχέδιων ψηφιακών συστημάτων

Σχέση της προγραμματιζόμενης λογικής με άλλους τύπους σχεδίασης ψηφιακών συστημάτων