Главная

Категории:

ДомЗдоровьеЗоологияИнформатикаИскусствоИскусствоКомпьютерыКулинарияМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОбразованиеПедагогикаПитомцыПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРазноеРелигияСоциологияСпортСтатистикаТранспортФизикаФилософияФинансыХимияХоббиЭкологияЭкономикаЭлектроника






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?

Задачі та вправи

В нижче наведених завданнях, використовуючи розділи 8.1 – 8.6, необхідно за вказаною умовою вираховувати певні значення величин або скласти структурну схему. Деякі елементи слід вибрати самостійно, операційні підсилювачі вважати ідеальними.

 

1. З’єднати ПОП (рисунок 8.7), кожна з яких може зберігати 1024 слова, щоб можна було зберігати об’єм, вказаний у пунктах та визначити інформаційну ємність мікросхеми:

а) 2048 4-розрядних слова; б) 512 8-розрядних слова;

в) 1024 12-розрядних слова; г) 1024 8-розрядних слова.

2. З’єднати ПОП (рисунок 8.7), кожна з яких може зберігати 1024 слова, щоб можна було зберігати об’єм, вказаний у пунктах та визначити кількість адресних шин:

а) 2048 4-розрядних слова; б) 512 8-розрядних слова;

в) 1024 12-розрядних слова; г) 1024 8-розрядних слова.

3. Синтезувати схему пристроя, що генерує на виході набір "1" та "0" із заданою частотою:

а) 0101 1011 0110 0101, ¦=1 кГц; б) 0011 1011 0111 1010, ¦=200 Гц;

в) 1111 0000 1111 1001, ¦=2 кГц; г) 0000 1111 1111 1010, ¦=10 кГц.

4. Розрахувати схему і визначити її параметри (рис. 8.14):

а) С=5пФ, rпт=270 Ом, R1=R2=10 кОм; б) С=5пФ, rпт=510 Ом, К=10;

в) С=5пФ, rпт=100 Ом, R1=10 кОм, К=20; г) Uвх=1 В, . Uвих=10 В, С=5пФ, rпт=300 Ом

5. Створити мажоритарну комірку на таку кількість входів, з використанням мультиплексора:

а) на 4 входи; б) на 5 входів;

інверсну мажоритарну ячійку:

в) на 4 входи; г) на 5 входів.

6. На основі масочного ППП створити для двійкових чисел:

а) 3-розрядний квадратор; б) 3-розрядний кубатор;

в) перемножувач двохрозрядних чисел; г) суматор двох 2-розрядних чисел.

7. Створити ПЛІС на основі мультиплексного дерева, застосовуючи:

а) 4-входові елементарні мультиплексори для створення бульової функції 1010 1100 1010 0011;

б) 8-входові мультиплексори для функції 1010 0011 1100 0011;

в) 4-входові мультиплексори для функції 1001 0011 1010;

г) 8-входові мультиплексори для функції 0110 1001 1010 0011.

8. Використовуючи схему рис.8.8 створити функціональні перетворювачі для (2¸3) розрядних двійкових чисел:

а) y=1+x2; б) y=1+x3; в) y=x+x2; г) y=2+x+x3.

9. Розробити пристрій на мультиплексорах, що реалізує порівняння двійкових кодів:

а) X3X2>X1X0; б) X3X2=X1X0; в) X3X2³X1X0; г) X3X2£X1X0;

10. Розрахувати елементи схеми (R1, R2) (рисунок 8.15), щоб час зміни вихідної напруги в режимі зберігання за секунду складав не більше:

а) 0,2В; б) 0,1В; в) 0,3В; г) 0,15В.

Прийняти С=5 пФ, rПТ=270 Ом.

11. Створити мажоритарний пристрій для такої кількості двійкових розрядів:

а) 5; б) 8; в) 3; г) 4.

 
 

12. Розробити пристрій із застосуванням мультиплексорів, що реалізуватиме таку булеву функцію:

13. Реалізувати схему пристроя, що за 8 тактів генерує на виході такі послідовності:

а) 0011 0000; б) 0001 0001; в) 0101 0100; г) 1100 1100;

14. Створити перетворювач двійкового коду в семисегментний, використовуючи:

а) Мультиплексори; б) Дешифратори;

в) ППП масочного типу; г) ПППП.

15. Використовуючи масочне ППП створити генератор сигналів, на виході якого одночасно генеруються імпульсні сигнали:

а) "меандр" з "нульвою" фазою; "меандр" з фазою 180°; зі скважністю Q=3 i Q=4;

б) з фазовим зсувом:

j1=0°; j2=90°; j3=180°; j4=270°;

в) із скважністю: Q1=2; Q2=3; Q3=4; Q4=5;

г) з частотою: ¦1=1 кГц; ¦2=500 Гц; ¦3=250 Гц; ¦4=125 Гц.

16. Реалізувати схему пристроя, що за 12 тактів генерує на виході такі послідовності:

а) 1011 0001 0101; б) 0101 1011 0110; в) 0101 0100 1001; г) 1110 1100 0011.

 
 

17. Розробити пристрій із застосуванням мультиплексорів, що реалізуватиме таку булеву функцію:

18. Використовуючи схему рис.8.8 створити функціональні перетворювачі для (2¸3) розрядних двійкових чисел:

а) y=х+x3; б) y=4+x2; в) y=1+x; г) y=2+x+x2.

19. Розрахувати елементи схеми (R1, R2) (рисунок 8.15), щоб час зміни вихідної напруги в режимі зберігання за секунду складав не більше:

а) 0,5В; б) 0,6В; в) 0,8В; г) 0,1В.

Прийняти С=5 пФ, rПТ=300 Ом.

20. Створити мажоритарний пристрій для такої кількості двійкових розрядів:

а) 7; б) 8; в) 9; г) 4.

21. Використовуючи масочне ППП створити генератор сигналів, на виході якого одночасно генеруються імпульсні сигнали:

а) типу "меандр" з фазовим зсувом j1=0°; j2=90°; зі скважністю Q=3;

б) з поглибленим фазовим зсувом:

j1=0°; j2=90°; з частотою ¦3=250 Гц; ¦4=125 Гц.

в) із скважністю: Q1=3; Q2=4; Q3=5; Q3=2;

г) з частотою: ¦1=1 кГц; ¦2=500 Гц; з фазовим зсувом j3=180°; j4=270°.

22. Створити ПЛІС на основі мультиплексного дерева, застосовуючи:

а) 4-входові елементарні мультиплексори для створення бульової функції 0011 1101 0110 0011;

б) 8-входові мультиплексори для функції 0010 1010 1101 0111;

в) 4-входові мультиплексори для функції 0011 1001 0010 1111;

г) 8-входові мультиплексори для функції 1011 1101 1000 1001.


23. На основі масочного ППП створити для двійкових чисел:

а) 4-розрядний квадратор; б) 4-розрядний кубатор;

в) суматор 3-розрядних чисел; г) суматор трьох 2-розрядних чисел.

24. На основі ПППП створити для двійкових чисел:

а) 3-розрядний квадратор; б) 3-розрядний кубатор;

в) перемножувач двохрозрядних чисел; г) суматор двох 2-розрядних чисел.

25. Розробити пристрій на мультиплексорах, що реалізує порівняння двійкових кодів:

а) X3X2>X1X0; б) X3X2³X1X0; в) X3X2=X1X0; г) X3X2£X1X0;

9. Література.

1. Гусев В. Г., Гусев Ю. М. Электроника. – М.: Высшая школа. 1991. – 622 с.

2. Осадчий Ю. Ф., Глудкин О. П., Гуров А. И. Аналоговая и цифровая электроника. – М.: Горячая линия – Телеком. 1999. – 768 с.

3. Хоровиц П., Хилл У. Исскуство схемотехники. – М.: „Мир”, 1998. – 704 с.

4. Титце У., Шенк К. Полупроводниковая схемотехника. – М.: „Мир”, 1982. – 512с.

5. Цифровые и аналоговые интегральные микросхемы: Справочник/С. В. Якубовський, Л. Н. Ниссельсон, В. Н. Кулешова и др. под редакцией С. В. Якубовського. – М.: Радио и свіязь, 1989. – 495с.

6. Губар В.І., Орнатський Д. П., Шумков Ю.С. Методичні вказівки з курсу „Основи електроніки”, КПІ 1997.

7. Грещенко Е. В., Губар В. И., Литвих В. В. Методические указания к курсовому проекту и курсам ЭУ ИИТ и ВТ. КПІ 1982

8. Бабич М.П., Жуков І.А Комп’ютерна схемотехніка, Київ, „МК-Прес”, 2004, 412с.

9. Партала О.Н. Цифровая электороника. Санкт-Петербург. Наука и техника. 2001. -222с.


Зміст

1. Сигнали імпульсної техніки. Електронні інтегратори та диференціатори 4

2. Транзисторні ключі 18

3. Генератори імпульсів і перетворювачі напруга-частота 24

4. Електронні схеми на комутаційних конденсаторах 38

5. Логічні елементи і мінімізація бульових функцій 50

6. Тригерні схеми і лічильники імпульсів 66

7. Цифрові комбінаційні схеми 77

8. Пристрої пам′яті. Програмовані логічні інтегральні схеми 86

9. Література 99

10. Зміст 100

 

 



Последнее изменение этой страницы: 2016-07-27

headinsider.info. Все права принадлежат авторам данных материалов.