Структура и элементная база цифровых систем. Реализуемая логическая функция. Нагрузочная способность, страница 7

                                                     &     

 

                                                     &

 

    B_i         1  не                             &      1   не

 

                                                                                                       C_i+1

                                                     &

 

                1 не    

   C_i                                               &   

 

Программируемые логические матрицы

ПМЛ могут реализовывать достаточно сложные функции. Обычно ПМЛ состоит из матрицы конъюнкций и матрицы дизъюнкций.

Число входных переменных в серийной ПМЛ   обычно составляет  от 8 до 20, а число выходных функций  -  8 – 16.  Элементы И - ИЛИ  имеют 8 – 10 входов.

Программирование осуществляется несколькими способами:

1.  разработкой соответствующей топологии металлических соединений;

он реализуется при изготовлении микросхемы с помощью специального фотошаблона и широко используется при изготовлении ПМЛ, входящих в состав микропроцессоров, контроллеров периферийных устройств.

2.  разрушением металлических соединений между определенными входами и выходами;

заключается в использовании плавких перемычек для получения необходимой конфигурации элементов. Эти перемычки разрушаются при подаче на них импульсов напряжения  12-20 в определенной длительности на соответствующих программаторах. В режиме программирования на логических входах устанавливаются комбинации адресных переменных, в соответствии с которыми импульс повышенного напряжения поступает на определенную перемычку, которая при этом перегорает. Таким образом разрушаются все ненужные перемычки.

3.  в матрице вместо плавких перемычек используются МДП- транзисторы. В закрытом состоянии транзисторов соединения разорваны, в открытом – замкнуты. При этом используются специальные МДП – структуры, в которых проводящий канал индуцируется под действием заряда, накопленного на плавающем затворе при подаче программирующего импульса напряжения. Накопленный заряд сохраняется в течение нескольких лет. Перед программированием все МДП – структуры переводятся в непроводящее состояние путем облучения микросхемы ультрафиолетовым светом или подачей специального электрического сигнала. Затем с помощью программатора формируются сигналы, переводящие определенные     МДП- структуры в проводящее состояние путем образования индуцированных каналов. При этом возможно многократное программирование  ПМЛ для реализации различных функций.

Структура ПМЛ

 

 

 

МДП – структура

С                           И

 

                                                            SO₂

                                                             

                                                            n     p     n

 

Схемы сравнения (компараторы)

Для сравнения операндов в ЭВМ используются специальные схемы – двоичные компараторы, реализующие логическую операцию равнозначность для определения равенства операндов:

_   _

F = A*B Ú A*B

Для определения равенства многоразрядных операндов выполняется конъюнкция результатов сравнения отдельных разрядов.

Более сложные схемы сравнения получаются  для определения неравенства операндов:

ì    1 при  A > B                                             ì  1  при A  <  B  

F =  í                                                                H = í