ПППП в якості ПЛІС

Запам’ятовуючі пристрої, дякуючи простоті та регулярності структури забезпечують високу технологічність при виготовленні. У ПППП легко виділити блоки, схожі з узагальненою структурною схемою ПЛІС. Матриця “І” представлена дешифратором, що здатний перетворювати n вхідних сигналів на 2ⁿ вихідних. Наприклад, якщо є ПППП 1КХ8, то це означає, що на виході може утворитись 1024 8-бітних слова. Кількість входів такого пристрою 10. За допомогою такого пристрою можна створити помножувач 4Х4.

8.6.4 Програмована матрична логіка (ПМЛ)

Рисунок 8.22. ПМЛ зі змінними елементами „І”

Багато пристроїв, функціонування яких грунтується на булевих функціях, мають велику кількість вхідних змінних та невелику кількість самих булевих функцій. У цьому випадку ПППП не дуже ефективні, тому що збільшення вхідних змінних на 1 призводить до подвоєння кількості виходів дешифратора ПППП, що ускладнює схему. Цей недолік привів до появи ПМЛ (програмована матрична логіка). В ній збільшення кількості входів у матриці «І» не призводить до збільшення кількості виходів. Матриця «І» у ПМЛ налагоджується при жорстких і заданих зв’язках в “АБО”. Програмують таку схему шляхом усунення зайвих перемичок. Такий тип мікросхем простий для реалізацій булевих функцій і є найбільш поширеними.

8.6.5 Програмовані логічні матриці (ПЛМ)

У третьому типі ПЛІС забезпечується можливість зміни зв’язків, як у матриці “І”, так і у матриці “АБО”. Спеціалістами вважається цей тип ПЛІС менш надійним та складним для практичної реалізації.

На рис. 8.24 зображена ПЛМ, що має 16 входів А15…А0 для змінних і 8 виходів F7…F0. Структура мікросхеми ПЛМ (рис. 8.24б) включає операційну частину із матриці „І”, матриці „АБО”, вхідних і вихідних підсилювачів, програмуючу частину із адресних формувачів (АФ1, АФ2) і програмуємого дешифратора ДШ. Матриця „І” виконує операцію логічного множення для 16 вхідних змінних і їх інверсних значень. Необхідні логічні добутки формуються шляхом перепаювання непотрібних перемичок між рядками і стовпчиками рис. 8.24в (залишені перемички показані точками). Аналогічно формується і матриця „АБО”.

Рисунок 8.24 Програмована логічна матриця

а) мікросхема К556РТ2; б) структура ПЛМ;

в) структура перемичок

8.6.6 Базові матричні кристали (БК)

БК - це новий підхід в проектуванні спеціалізованих великих інтегральних схем (ВІС) і надвеликих інтегральних схем (НВІС). Базовий кристал - це сукупність регулярно розташованих топологічних фрагментів, між якими залишені вільні зони для створення міжз'єднань. Сучасні БК охоплюють широкий клас схемотехнічних різновидів, до яких відносять цифрові, аналогові і змішані варіанти схем.

БК виготовляють безвідносно до якогось замовника і є напівфабрикатом, який можна застосувати для створення функцій шляхом виконання необхідних з'єднань.

8.7 Контрольні питання.

1. Принципи виборки даних в ПОП, їх структура.
2. Елементи пам’яті ПОП.
3. Побудова масочних ППП.
4. Програмовані ППП.
5. Репрограмовані ППП.
6. Призначення та побудова пристроїв вибірки та зберігання.
7. Що таке ПЛІС та принципи їх побудови?