Лабораторний практикум з дослідження цифрових пристроїв на основі САПР MAX+PLUS II, страница 80

Усі сигнали ПМЗ стають доступними для макрокомірок кожного ЛБ: потрібні з них програмуванням ПМЗ вводяться до блоків 36‑розрядними шинами. Крім того, з метою підвищення швидкодії ЛБ можуть одержувати сигнали колами швидкого введення безпосередньо з глобальних входів і з контактних площинок через БКВВ (шини розрядністю 6...12). У логічних блоках відбувається обробка інформації і її остаточні результати виводяться на КП через БКВВ (шини 6...12), а проміжні результати надходять до ПМЗ (шини 16) для передачі до інших блоків, в яких завершується обробка.

Блоки керування введенням/виведенням БКВВ програмуються на введення інформації (КП стають входами) або на її виведення (КП стають виходами). Під дією шести глобальних сигналів дозволу виходу, що надходять з ПМЗ (шина 6 ОЕ) досягається гнучкість керування блоком.

9.1.2.3 Макрокомірка

Макрокомірка МК (або логічна комірка ЛК) охоплює ресурс ПЛІС, потрібний для формування одного сигналу, який може бути або вихідним, або проміжним щодо перетворення інформації. Вона складається з двох частин: комбінаційної на основі ПЛМ і послідовнісної у вигляді програмованого тригера (рис. 9.8, а).

До ПЛМ (рис. 9.8, б) із ПМЗ надходять змінні від зовнішніх виводів і з інших комірок. Із цих змінних у локальній матриці І формуються терми, які в МРТ програмуванням з’єднуються зі входами елемента АБО для формування диз’юнкції уі. Таким чином, ця логічна частина МК не відрізняється від звичайної ПЛМ відносно одного з її виходів (див. рис. 9.4, а).

Для забезпечення гнучкості щодо формування функцій комірка має два розширювача. Так званий розділюваний розширювач (РР) повертає один з термів через інвертор (див. рис. 9.8, б) до сигналів на входах ПЛМ і він стає доступним для всіх МК даного ЛБ. Паралельний розширювач (ПР) дозволяє вибрати диз’юнкцію з одного з виходів інших МК для з’єднання зі входом елемента АБО з метою утворення спрощених форм функцій з дужками (аналогічно як на рис. 9.5 диз’юнкція з виходу одного елемента АБО з’єднується зі входами інших елементів АБО).

а)

б)

в)

Рисунок 9.8

За допомогою елемента Виключне АБО досягається гнучкість керування вихідним сигналом МК, який у САПР позначається LCi  відповідно до номера i комірки. З огляду на те, що LCi = уі Å с, програмуванням с = 0 диз’юнкція уі передається на вихід без зміни, при с = 1 інвертується, а при з’єднанні с з термом, зокрема, вхідною змінною, утворюється сума за модулем два. Додатково з ПЛМ знімаються 3 терми для керування тригером.

Тригер, що є розрядом регістра, утворюваного комірками ЛБ, програмується мультиплексорами 1 ... 4, зображеними на рис. 9.8, в) у вигляді ключів. Записом до ЛІЗМОН-транзистора (див. рис. 9.2, д), пов’язаного з адресним входом мультиплексора, логічний 0 або 1, останній переводиться до потрібного положення. Так, при верхньому по схемі положенні мультиплексора 1 сигнал LCi від ПЛМ надходить безпосередньо на вихід МК, звідки передається до ПМЗ та, якщо комірка є кінцевою, до блоку керування введенням/виведенням БКВВ. Через мультиплексор 2 цей сигнал може бути переданий на вхід D для записування в регістр; в іншому положенні мультиплексора 2 до регістра записується сигнал безпосередньо з контактної площинки ПЛІС, при цьому утворюється коло швидкого введення. Здвоєним мультиплексором 3 тригер може перемикатися на тактування глобальним сигналом GCLK з мінімальною затримкою від спільного входу ПЛІС або термом з виходу ПЛМ. При цьому під керуванням зазначеного терма по входу дозволу ENA може утворюватися тригер типу DE або з’єднанням ENA = VCC – тригер типу D. Зінвертованими термами від ПЛМ тригер керується по індивідуальних входах передустановлення PRN і скидання CLRN, але мультиплексором 4 можна перемкнути скидання від спільного для всіх розрядів глобального сигналу GCLRN, що характерно для регістрів. У деяких родинах ПЛІС можна керувати також типом тригерів – DE, TE, JKE або RSCE.

9.1.2.4 Блок керування введенням/виведенням