Dispositivi logici programmabili

Dispositivi logici programmabili (PLDs)sono i circuiti integrati. Contengono un array di porte AND e un altro array di porte OR. Esistono tre tipi di PLD basati sul tipo di array, che ha funzionalità programmabili.

  • Memoria di sola lettura programmabile
  • Logica di array programmabile
  • Array logico programmabile

Il processo di inserimento delle informazioni in questi dispositivi è noto come programming. Fondamentalmente, gli utenti possono programmare elettricamente questi dispositivi o circuiti integrati per implementare le funzioni booleane in base al requisito. Qui, il termine programmazione si riferisce alla programmazione hardware ma non alla programmazione software.

Memoria di sola lettura programmabile (PROM)

La memoria di sola lettura (ROM) è un dispositivo di memoria che memorizza le informazioni binarie in modo permanente. Ciò significa che non possiamo modificare le informazioni memorizzate in alcun modo in seguito. Se la ROM ha una funzione programmabile, viene chiamata comeProgrammable ROM (PROM). L'utente ha la flessibilità di programmare elettricamente le informazioni binarie una volta utilizzando il programmatore PROM.

PROM è un dispositivo logico programmabile che ha un array AND fisso e un array OR programmabile. Ilblock diagram di PROM è mostrato nella figura seguente.

Qui, gli ingressi delle porte AND non sono di tipo programmabile. Quindi, dobbiamo generare 2 n termini di prodotto utilizzando 2 n porte AND con n ingressi ciascuna. Possiamo implementare questi termini di prodotto utilizzando nx2 n decoder. Quindi, questo decodificatore genera 'n'min terms.

Qui, gli ingressi delle porte OR sono programmabili. Ciò significa che possiamo programmare un numero qualsiasi di termini di prodotto richiesti, poiché tutte le uscite delle porte AND vengono applicate come ingressi a ciascuna porta OR. Pertanto, gli output di PROM avranno la forma disum of min terms.

Esempio

Cerchiamo di implementare quanto segue Boolean functions utilizzando PROM.

$$ A (X, Y, Z) = \ sum m \ sinistra (5,6,7 \ destra) $$

$$ B (X, Y, Z) = \ sum m \ sinistra (3,5,6,7 \ destra) $$

Le due funzioni fornite sono in forma di somma di termini minimi e ciascuna funzione ha tre variabili X, Y e Z. Quindi, abbiamo bisogno di un decodificatore da 3 a 8 e due porte OR programmabili per produrre queste due funzioni. Il corrispondentePROM è mostrato nella figura seguente.

Qui, da 3 a 8 decoder generano otto termini min. Le due porte OR programmabili hanno accesso a tutti questi termini minimi. Tuttavia, solo i termini minimi richiesti sono programmati per produrre le rispettive funzioni booleane da ciascuna porta OR. Il simbolo "X" viene utilizzato per i collegamenti programmabili.

Programmable Array Logic (PAL)

PAL è un dispositivo logico programmabile con array AND programmabile e array OR fisso. Il vantaggio di PAL è che possiamo generare solo i termini di prodotto richiesti della funzione booleana invece di generare tutti i termini minimi utilizzando porte AND programmabili. Ilblock diagram di PAL è mostrato nella figura seguente.

Qui, gli ingressi delle porte AND sono programmabili. Ciò significa che ogni porta AND ha input di variabili sia normali che complementati. Quindi, in base al requisito, possiamo programmare uno qualsiasi di questi input. Quindi, possiamo generare solo il richiestoproduct terms utilizzando queste porte AND.

Qui, gli ingressi delle porte OR non sono di tipo programmabile. Quindi, il numero di ingressi per ciascuna porta OR sarà di tipo fisso. Quindi, applica i termini di prodotto richiesti a ciascuna porta OR come input. Pertanto, le uscite di PAL saranno nella forma disum of products form.

Esempio

Cerchiamo di implementare quanto segue Boolean functions utilizzando PAL.

$$ A = XY + X {Z} '$$

$$ A = X {Y} '+ Y {Z}' $$

Le due funzioni date sono in forma di somma dei prodotti. Ci sono due termini di prodotto presenti in ciascuna funzione booleana. Quindi, abbiamo bisogno di quattro porte AND programmabili e due porte OR fisse per produrre queste due funzioni. Il corrispondentePAL è mostrato nella figura seguente.

Il programmable AND gatesavere accesso a input di variabili sia normali che integrati. Nella figura sopra, gli ingressi X, $ {X} '$, Y, $ {Y}' $, Z & $ {Z} '$, sono disponibili agli ingressi di ciascuna porta AND. Quindi, programma solo i letterali richiesti per generare un termine di prodotto per ogni porta AND. Il simbolo "X" viene utilizzato per i collegamenti programmabili.

Qui, gli ingressi delle porte OR sono di tipo fisso. Quindi, i termini del prodotto necessari sono collegati agli input di ciascunoOR gate. In modo che le porte OR producano le rispettive funzioni booleane. Il simbolo '.' viene utilizzato per connessioni fisse.

Array logico programmabile (PLA)

PLA è un dispositivo logico programmabile che ha sia un array AND programmabile che un array OR programmabile. Quindi, è il PLD più flessibile. Ilblock diagram di PLA è mostrato nella figura seguente.

Qui, gli ingressi delle porte AND sono programmabili. Ciò significa che ogni porta AND ha input di variabili sia normali che complementati. Quindi, in base al requisito, possiamo programmare uno qualsiasi di questi input. Quindi, possiamo generare solo il richiestoproduct terms utilizzando queste porte AND.

Qui, anche gli ingressi delle porte OR sono programmabili. Quindi, possiamo programmare qualsiasi numero di termini di prodotto richiesti, poiché tutte le uscite delle porte AND vengono applicate come ingressi a ciascuna porta OR. Pertanto, le uscite di PAL saranno nella forma disum of products form.

Esempio

Cerchiamo di implementare quanto segue Boolean functions utilizzando PLA.

$$ A = XY + X {Z} '$$

$$ B = X {Y} '+ YZ + X {Z}' $$

Le due funzioni date sono in forma di somma dei prodotti. Il numero di termini di prodotto presenti nelle funzioni booleane A e B date è rispettivamente due e tre. Un termine di prodotto, $ {Z} 'X $ è comune in ogni funzione.

Quindi, abbiamo bisogno di quattro porte AND programmabili e due porte OR programmabili per produrre queste due funzioni. Il corrispondentePLA è mostrato nella figura seguente.

Il programmable AND gatesavere accesso a input di variabili sia normali che integrati. Nella figura sopra, gli ingressi X, $ {X} '$, Y, $ {Y}' $, Z & $ {Z} '$, sono disponibili agli ingressi di ciascuna porta AND. Quindi, programma solo i letterali richiesti per generare un termine di prodotto per ogni porta AND.

Tutti questi termini di prodotto sono disponibili agli ingressi di ciascuno programmable OR gate. Tuttavia, programmare solo i termini del prodotto richiesti per produrre le rispettive funzioni booleane da ciascuna porta OR. Il simbolo "X" viene utilizzato per i collegamenti programmabili.