Secīgu shēmu projektēšana, izmantojot PLA

Izmēģiniet Mūsu Instrumentu Problēmu Novēršanai





Galvenais kombinācijas ķēde tas ir, tas neizmanto atmiņu pašreizējā un iepriekšējo stāvokļu saglabāšanai. Tādējādi iepriekšējam ievades stāvoklim nav nekādas ietekmes uz pašreizējo ķēdes stāvokli. Tā kā secīgajai ķēdei ir atmiņa, tāpēc izeja var mainīties atkarībā no ievades. Šāda veida shēmās tiek izmantota iepriekšējā ievade, izvade, pulkstenis un atmiņas elements. Šeit atmiņas elementi var būt fiksatori vai flip-flops. Secīgās shēmas ir izstrādātas ar dažādām metodēm, piemēram, izmantojot ROM un flipus, PLA, CPLD (sarežģīta programmējama loģiskā ierīce) , FPGA (laukā programmējams vārtu masīvs) . Šajā rakstā mēs apspriedīsim tikai to, kā izveidot secīgu shēmu, izmantojot PLA.

Secīgās ķēdes blokshēma, kā parādīts zemāk:




Secīgas shēmas blokshēma

Secīgas shēmas blokshēma

Secīgas ķēdes projektēšana, izmantojot PLA

Secīgas shēmas var realizēt, izmantojot PLA (Programmable Logic Arrays) un flip-flops. Šajā dizainā stāvokļa piešķiršana var būt svarīga, jo laba stāvokļa piešķiršanas izmantošana var samazināt nepieciešamo produktu terminu skaitu un līdz ar to samazināt nepieciešamo PLA lielumu. Produkta termins, kas definēts kā literāļu savienojums, kur katrs literāls ir vai nu mainīgais, vai tā noliegums.



Apsveriet dizaina koda pārveidotāju. Stāvokļa tabulu, kas parādīta zemāk tabulā, var realizēt, izmantojot vienu PLA un trīs flip-flops kā parādīts zemāk. Šī shēmas konfigurācija ir ļoti līdzīga ROM flip-flop dizainam, izņemot to, ka ROM tiek aizstāts ar piemērota izmēra PLA. Valsts piešķiršana noved pie zemāk norādītās patiesības tabulas. Šo tabulu varēja glabāt PLA ar četrām ieejām, 13 produktu noteikumiem un četrām izejām, taču tas piedāvātu mazāku izmēru, salīdzinot ar 16 vārdu ROM.

X Q1 Q2 Q3Ar D1 D2 D3
0 0 0 0

0 0 0 1

0 0 1 0

0 0 1 1

0 1 0 0

0 1 0 1

0 1 1 0

0 1 1 1

1 0 0 0

1 0 0 1

1 0 1 0

1 0 1 1

1 1 0 0

1 1 0 1

1 1 1 0

1 1 1 1

1 0 0 1

1 0 1 1

0 1 0 0

0 1 0 1

1 1 0 1

0 0 0 0

1 0 0 0

X X X X

0 0 1 0

0 1 0 0

1 1 0 0

1 1 0 1

0 1 1 0

1 0 0 0

X X X X

X X X X

Tabula: Patiesības tabula

Klāt

VALSTS

NĀKAMĀ VALSTS

X = 0 1

Klāt

IZVADE (Z)

TO B C 1 0

B

C

D E

Un E

1 0

0 1

D

IS

H H

H M

0 1

1 0

H

M

A A

TO -

0 1

1 -

Tabula: valsts tabula

Secīgu shēmu projektēšana, izmantojot PLA

Secīgu shēmu projektēšana, izmantojot PLA

Ievades izejas vienādojumi, kas iegūti no Karnaugh Map

Ievades izejas vienādojumi, kas iegūti no Karnaugh Map

Tā kā ir septiņi stāvokļi, ir nepieciešami trīs D flip-flops. Tādējādi ir nepieciešama PLA shēma ar 4 ieejām un 4 izejām. Ja tiek apsvērts kodu pārveidotāja stāvokļa piešķiršana, iegūto izejas vienādojumu un D flip-flop ievades vienādojumus, kas iegūti no Karnaugh, var uzrakstīt šādus vienādojumus


D1 = Q1 + = Q2 ”

D2 = Q2 + = Q2 ”

D3 = Q3 + = Q1 Q2 Q3 = X ”Q1 Q3” = X Q1 ”Q2”

Z = X ”Q3” + X Q3

X Q1 Q2 Q3 Ar D1 D2 D3

- - 0 -

- 1 - -

- 1 1 1

0 1 - 0

1 0 0 -

0 - - 0

vienpadsmit

0 1 0 0

0 0 1 0

0 0 0 1

0 0 0 1

0 0 0 1

1 0 0 0

1 0 0 0

PLA tabula, kas atbilst šiem vienādojumiem, ir sniegta iepriekš tabulā. Šo tabulu var realizēt, izmantojot PLA ar četrām ieejām, septiņiem produktu noteikumiem un četriem izvadiem. Lai sākotnēji pārbaudītu iepriekšminētā dizaina darbību, pieņemsim, ka X = 0 un Q1Q2Q3 = 000. Tādējādi tabulā tiek atlasītas rindas - - 0- un 0 - - -0, tāpēc Z = 0 un D1D2D3 = 100. Pēc aktīvās pulksteņa malas Q1Q2Q3 = 100. Ja nākamā ievade ir X = 1, tad tiek atlasītas rindas - - 0 - un - 1-, tātad Z = 0 un D1D2D3 = 110. Pēc aktīvās pulksteņa malas Q1Q2Q3 = 110.

Programmējams loģiskais masīvs (PLA)

Programmējamais loģiskais masīvs ir programmējama loģiska ierīce. To parasti izmanto kombinēto loģisko shēmu ieviešanai. PLA ir programmējamu UN plakņu komplekts (AND masīvs), kas savieno ar programmējamu OR plakņu kopu (OR masīvs), kurus pēc tam var provizoriski papildināt, lai iegūtu izvadi. Šis izkārtojums ļauj sistēmā sintezēt lielu skaitu loģisko funkciju produktu summa (SOP) kanoniskās formas. Zemāk ir dota vienkārša PLA blokshēma.

PLA blokshēma

PLA blokshēma

Galvenā atšķirība starp PLA un PAL (programmējama masīva loģika) ir

PLA: Abi UN plakne un VAI plakne ir programmējami.

PAL: Tikai UN plakne ir programmējama, bet OR plakne ir fiksēta.

Lai labāk izprastu PLA, šeit mēs apsveram tālāk sniegto piemēru.

Mēģināsim ieviest šīs funkcijas f1 un f2 tiek dotas kā

PLA funkcija f1 un f2

Ieejas x1, x2, x3 un to attiecīgie papildinātie signāli tiek piešķirti programmējamai UN plaknei, tur mēs iegūsim UN plaknes izejas kā P1, P2, P3, ko sauc par mintermerm. Tad šie signāli tiek piešķirti programmējamai VAI plaknei, lai iegūtu nepieciešamo izejas funkciju f1 un f2 (produktu summa). Zemāk redzamajā attēlā aprakstīta PLA vārtu līmeņa ieviešana noteiktai funkcionalitātei.

PLA ieviešana

PLA ieviešana

Tas viss ir par secīgu ķēžu projektēšanu, izmantojot PLA. Mēs uzskatām, ka šajā rakstā sniegtā informācija ir noderīga, lai jūs labāk izprastu šo jēdzienu. Turklāt visi jautājumi par šo rakstu vai palīdzība vietnē īstenojot elektrotehnikas un elektronikas projektus , varat vērsties pie mums, komentējot komentāru sadaļā zemāk. Šeit ir jautājums jums, Ko nozīmē secīga shēma?