Реализация логических функций при помощи программируемых логических матриц (плм).

Структурная схема ПЛМ.

При решении большинства задач нет необходимости рассматривать все 2ⁿ набора входных переменных, поэтому информационная емкость ПЗУ используется не эффективно. Указанный недостаток можно устранить с помощью ПЛМ, представляющих собой комбинацию из 2-х ПЗУ, одной из которых реализует коньюктивные члены, другое дизьюктивные члены любой логической функции.

Для примера приведённого в предыдущем параграфе видно, что в уравнение фигурирует 7 различных коньюнкций. В случае реализации на ПЛМ можно воспользоваться заданными логическими функциями, на приводя их к СДНФ. Таким образом матрица «И» будет иметь 7 выходных шин при 5 входных. Матрица «ИЛИ» - 7 входных, 4 выходных. Для реализации логических функций на ПЛМ понадобилось 98 ячеек (на ПЗУ – 128). С увеличением числа входных переменных заключается в более рациональном использовании информационной ёмкости увеличивается на столько, что применение ПЗУ, для реализации логической функции от числа переменных большего чем 12 становится не целесообразным.

Структурный синтез управляющих устройств.

1. Типы элементов памяти.

Задача структурного синтеза конечных автоматов заключается в построение сложного автомата из более простых независимых элементарных автоматов. Элементарные автоматы без памяти принято называть логическими операторами, а элементарные с памятью называть элементами памяти. В качестве логических операторов может использоваться любой функционально полный набор операторов. В качестве элементов памяти, как правило используется автоматы имеющие 2 внутренних состояния и 2 различных входных сигнала.

Набор элементов памяти и логических операторов называется структурно полным, если из элементов этого набора можно построить любой конечный автомат.

Элементы памяти предназначены для хранения простой информации и благодаря им удаётся обеспечить требуемую зависимость настоящего составления и его выходов от прошлого состояния.

Элементарные автоматы используемые в качестве элементов памяти должны отвечать следующим требованиям:

1)Иметь 2 и более внутренних состояния.

2)Обладать 2 и более различными входными сигналами.

3)Обладать полной системой переходов.

3-е требование говорит о том, что автомат обладает полной системой переходов, если для каждой пары его внутренних состояний найдётся хотя бы один входной сигнал, который переводит автомат из состояния в состояние . Это условие должно соблюдаться при i≠j, т.к. при i=j. Требования полноты системы переходов фактически означает возможность управления элементом памяти, то есть возможность информации.

В зависимости от числа внутренних состояний, входных и выходных сигналов различают двоичные и к-ричные элементы памяти.

По характеру представления информации элементы памяти делятся на динамические и статические. В статических элементах памяти информация обычно представлена высоким «1» и низким «0» потенциалом. В динамических элементах памяти информация представлена наличием «1» или отсутствием «0» импульсов.

По возможности длительного хранения информации элементы памяти можно разделить на 2 класса:

1.Элементы памяти для кратковременного хранения информации – задержки.

2. Элементы памяти для неограниченного хранения информации – триггеры.

Задержки хранят информацию поданную на их вход кратковременно в течении одного такта. При снятии входного сигнала информация самопроизвольно исчезает.

Триггеры фиксируют входные сигналы и после их отклонения. Для стирания записанной информации на вход триггера необходимо подавать так же определённые сигналы.

По характеру управляющих и входных сигналов элементы памяти классифицируются на:

1.Элементы памяти с импульсным управлением.

2. Элементы памяти с потенциальным управлением.

Большинство элементов памяти на интегральных схемах требуют потенциального управления.

Деление входных сигналов на импульсные и потенциальные весьма устойчивое. Более правильно было бы делить элементы памяти на управляемые на протяжении фронтов импульса, и на управляемые на протяжении всего импульса.