1.2.3. Управляющие автоматы на элементах с жесткой логикой

(с памятью и без памяти)

В управляющих автоматах на элементах с жесткой логикой - для хранения информации о состоянии используется набор триггеров, на их тактовый вход подается тактирующий сигнал, входные сигналы X подаются на комбинационные устройства, вырабатывающие сигналы управления Y для (функции возбуждения) триггеров.

Полученные булевы функции минимизируются (например, методом карт Карно) и используются в качестве формы для построения схемы автомата.

Различают КОНЕЧНЫЕ АВТОМАТЫ:

автомат Мили

автомат Мура,

Подобный автомат реализуется схемой, процесс синтеза которой называется структурным синтезом. Процесс структурного синтеза автомата разделяется на следующие этапы:

1. выбор типа запоминающих и логических элементов;

2. кодирование состояний автомата;

3. синтез комбинационной схемы, формирующей сигналы возбуждения и выходные сигналы.

В. М. Глушковым разработан общий конструктивный прием, называемый каноническим методом структурного синтеза автомата.

1.2.4 Достоинства и недостатки автоматов с жесткой логикой.

Схемы с жесткой логикой, как правило, позволяют обеспечить наибольшее быстродействие из всех возможных методов построения цифрового автомата, однако при возрастании сложности реализуемых алгоритмов схемы автоматов с жесткой логикой очень быстро становятся более сложными , чем схемы автоматов с микропрограммным или программным управлением.

Поэтому схемы автоматов с жесткой логикой в настоящее время используют только в том случае, когда требуется максимальное быстродействие

1.2.5. Технологический процесс

При производстве полупроводниковых интегральных микросхем применяется фотолитография и литографическое оборудование.

Разрешающая способность этого оборудования (т.н. проектные нормы) и определяет название применяемого техпроцесса

процессоры (Core 2 Duo) делают по новой УФ-технологии 0,045 мкм.

видеопроцессоры и flash-память фирмы Samsung — 0,040 мкм)..

Core i3 -i7 тех. Процесс - 0,032 мкм.

2.3. Серии микросхем

(Аналоговые) и цифровые микросхемы выпускаются сериями.

Серия - это группа микросхем (набор функциональных узлов), имеющих единое конструктивно-технологическое исполнение, и предназначенная для совместного применения.

Микросхемы одной серии, как правило, имеют одинаковые напряжения источников питания, согласованы по входным и выходным сопротивлениям, уровням сигналов.

2. Плис

2.1 Программи́руемая логи́ческая интегра́льная схе́ма (ПЛИС, англ. programmable logic device, PLD) — электронный компонент, используемый для создания цифровых интегральных схем.

В отличие от обычных цифровых микросхем, логика работы ПЛИС не определяется при изготовлении, а задаётся посредством программирования (проектирования).

Для программирования используются программаторы и отладочные среды, позволяющие задать желаемую структуру цифрового устройства в виде принципиальной электрической схемы или программы на специальных языках описания аппаратуры Verilog, VHDL, AHDL и др.

Альтернативой ПЛИС являются:

- базовые матричные кристаллы, требующие заводского производстенного процесса для программирования;

ASIC - специализированные заказные БИС (большие интегральные схемы), которые при мелкосерийном и единичном производстве существенно дороже;

- специализированные компьютеры, процессоры (например, цифровой сигнальный процессор) или микроконтроллеры, но которые из-за программного способа реализации алгоритмов медленнее ПЛИС.

Некоторые производители ПЛИС предлагают программные процессоры для своих ПЛИС, которые могут быть модифицированы под конкретную задачу, а затем встроены в ПЛИС. Тем самым обеспечивается уменьшение места на печатной плате и упрощение проектирования самой ПЛИС.