Програмовані логічні матриці.

Залежно від внутрішньої структури програмовні логічні матриці* (ПЛМ) розрізняють на комбінаційні та послідовнісні. Властивості комбінаційних ПЛМ повністю зберігаються і в послідовнісних ПЛМ, що мають додатково вбудовані регістри елементів пам’яті. Тому зупинимось на розгляді комбінаційних ПЛМ.

* Схемне позначення PLA від англ. Programmable Logic Array.

Логічна матриця * – це мережа взаємно перпендикулярних провідників, в місцях перетину яких знаходяться напівпровідникові елементи – діоди або транзистори, що ввімкнені через легкоплавкі (найчастіше ніхромові) перемички (дротики) до відповідних провідників (ліній) матриці. Під час програмування логічної матриці перемички перепадають імпульсами струму або зберігають згідно з таблицею програмування, яка відображає потрібний рисунок ПЛМ.

* Вперше логічні матриці були застосовані в 1951р. Уілксом (фірма Texas Instruments, США) у зв’язку з розвитком методів мікропрограмування.

Матрична структура ПЛМ має два рівні ЛЕ (рис.8.9). ЛЕ першого рівня утворюють потрібні кон’юнкції вхідних змінних , що входять в МДНФ вихідних функцій . Цю функцію виконує програмована матриця кон’юкцій (І-матриця), яка працює як дешифратор. ЛЕ другого рівня виконують диз’юнкцію одержаних в кон’юнктивних терм (мінтерм), формуючи таким чином вихідні функції (букви вихідних слів). Ця операція реалізується за допомогою програмованої матриці диз’юнкцій (АБО-матриці). В частковому випадку одне з матриць може бути фіксованою.

Рис. 8.9. Структура ПЛМ.

Довжина вхідного (адресного) слова (вхідних сигналів ) може досягати букв. Кожний вхідний сигнал підлягає обробці у вхідному буфері, що виконує функцію “розщеплення фази” на та і є однорозрядним дешифратором. Отже, число вхідних (горизонтальних згідно з рис.8.9) ліній , що мають значення та , дорівнюватиме . Їх перетинають вихідні (вертикальні) лінії , число яких може бути різним. На вертикальних лініях , які називають в ПЛМ просто термами , утворюються згідно з програмою елементарні кон’юкції зміних. У загальному випадку деякі зміни можуть не входити в терм 1 для ПЛМ обмежується можливостями фізичної реалізації і, як правило становить величину значно меншу за 2.

Спрощений приклад ПЛМ, яка керується адресними сигналами та містить дешифратор рядків (на інверторах та ЛЕ 3I), транзистори Ti та плавкі перемички , які формують вихідний код , наведено на рис.8.10.

Рис. 8.10. Приклад структури ПЛМ.