5. Программируемые логические матрицы.

При построении схем вычислительных устройств часто требуется реализовать различные достаточно сложные логические функции.

Это можно выполнить различными способами: - использовать логические микросхемы простейших логических функций ( И, ИЛИ, НЕ, И-НЕ, ИЛИ-НЕ, И-ИЛИ-НЕ); - использовать ПЗУ; - использовать мультиплексоры.

Любое из предложенных решений приводит либо к избыточности получаемой схемы, либо к сложности схемотехнического решения.

Поэтому для подобных применений целесообразно использовать микросхемы имеющие название “программируемые логические матрицы” (ПЛМ). Их важными преимуществами являются универсальность и возможность программирования на стандартном оборудовании (программаторы ПЗУ).

Н

Рис. 93. ПЛМ ─ К556РТ2.

а рисунке 92а приведена структурная схема иллюстрирующая построение программируемой логической матрицы (ПЛМ). Как видно из рисунка входные переменные инвертируются и подаются на программируемую матрицу схем И в парафазном представлении.

Программируемая матрица представляет собой управляемое (программируемое) соединение горизонтальных и вертикальных линий. Выполненное (запрограммированное) соединение на схеме обозначено крестом. Программироваться могут как матрицы схем И, так и матрицы схем ИЛИ.

Такая схема обладает большей гибкостью чем ППЗУ и мультиплексоры и обеспечивает выполнение функции с использованием меньшего количества элементов.

Рассмотрим как функционирует программируемая логическая матрица, при этом учтем принятые обозначения при построении схемы, показанные на рис. 92б.

Рис. 92. Структурная схема ПЛМ

Учитывая запрограммированные соединения для каждой выходной функции получим:

На рисунке показан упрощенный пример, однако реальные ПЛМ интегрального исполнения обладают значительно большими возможностями. На рисунке показано изображение микросхемы ПЛМ 556РТ2. Микросхема имеет 16 входов , 8 выходов и 2 управляющих входа : ОЕ — разрешение выхода (управление высокоомным выходом) и PRG — программирование, т.е. по 16 входным переменным можно запрограммировать 8 функций.

Промышленность изготавливает большое разнообразие программируемых логических матриц: функциональнопрограммируемая логическая матрица (ФПЛМ), программируемая вентильная матрица (ПВМ), программируемая матричная логика (ПМЛ), программируемый мультиплексор (ПМП) и ПЛМ с внутренними триггерами.

Лекция 30.

8. Формирователи.

Под формирователями будем понимать — электронные устройства предназначенные для формирования (генерирования) последовательности периодических импульсных сигналов и одиночных импульсных сигналов с заданными электрическими и временными характеристиками.

1. Определение интервала времени по заданным уровням сигналов в цепях первого порядка.

Процессы происходящие в различных объектах, описываемые дифференциальным уравнением первого порядка видагде: x(t) — искомая функция,— постоянная времени, z(t) — внешнее возбуждающее воздействие, называются процессами первого порядка и , соответственно, объекты — первого порядка. Например электрическая RC цепь называется цепь первого порядка. При z(t) = const решение указанного уравнения будет иметь вид . График решения показан на рисунке . Как видно из графика решением является экспонента.

Теперь необходимо определить интервал времени t=t2 - t1. Определим интервал времени от 0 до t1 — аналогично для интервала 0 - t2 —Следовательно,Этой формулой будем широко пользоваться при определении длительности импульсов, фронтов и спадов.