Цифровые компоненты
Программируемые логические матрицы. Программируемые логические матрицы (ПЛМ, PLA - Programmable
Logic Arrays) имеют ряд входов, которые формируют столбцы матрицы, и ряд выходов,
образующих строки. Каждый выход (строка) управляется одним логическим элементом.
Совокупность управляющих сигналов составляют программу для ПЛМ, которая определяет,
какие входы соединяются с логическими элементами. В состав примитивов ПЛМ входят
только однотипные вентили (И, ИЛИ, И-НЕ и т.п.), поэтому реальные ИС ПЛМ составляются
из нескольких примитивов в виде макромоделей.
Программа
ПЛМ вводится в задание на моделирование двояко:
Однако при
использовании библиотек, в которых ПЛМ оформлены в виде макромоделей, пользователю
не нужно разбираться в деталях их моделей - достаточно указать имя модели ПЛМ,
список узлов включениями с помощью опции TEXT указать имя JEDEC-файла, содержащего
описание программы ПЛМ, как показано на следующем примере:
Х1 IN1 IN2 IN3 IN4 IN5 IN6 IN7 IN8 IN9 IN10 IN11 IN12 IN13 IN14
+ OUT1 OUT2 OUT3 OUT4 PAL14H4 TEXT: JEDEC_FILE = "myprog.jed"
Здесь в схему
включена ПЛМ типа PAL14H4, .программируемая из файла myprog. jed. Примитивы
ПЛМ вводятся в задание на моделирование предложением:
Uххх
<тип ПЛМ> (<количество входов>,<количество выходов>)
+ <+узел
источника питания> <-узел источника питания>
+ <входной
узел>* <выходной узел>*
+ <имя
модели динамики> <имя модели вход/выход>
+ [FILЕ=<имя
файла>]
+
[DАТА=<флаг системы счисления> $ <данные программы>$]
+
[MNTYMXDLY= < выбор значения задержки>]
+ [IO_LEVEL=<
уровень модели интерфейса>]
Имеются ПЛМ
следующих типов:
PLAND - матрица
логики И; PLOR - матрица логики ИЛИ;
Рис. 4.32.
Программируемая логическая матрица
PLXOR - матрица
логики исключающее ИЛИ;
PLNAND -
матрица логики И-НЕ;
PLNOR - матрица
логики ИЛИ-НЕ;
PLNXOR -
матрица логики исключающее ИЛИ-НЕ;
PLANDC -
матрица логики И, содержащая для каждого входа столбцы прямого и дополнительного
кода;
PLORC - матрица
логики ИЛИ, содержащая для каждого входа столбцы прямого и дополнительного кода;
PLXORC -
матрица логики исключающее ИЛИ, содержащая для. каждого входа столбцы прямого
и дополнительного кода;
PLNANDC -
матрица логики И-НЕ, содержащая для каждого входа столбцы прямого и дополнительного
кода;
PLNORC -
матрица логики ИЛИ-НЕ, содержащая для каждого входа столбцы прямого и дополнительного
кода;
PLNXORC -
матрица логики исключающее ИЛИ, содержащая для каждого входа столбцы прямого
и дополнительного кода.
После ключевого
слова FILE указывается имя файла в формате JEDEC, в котором записана
программа ПЛМ. Оно может быть указано как текстовая, константа (и тогда заключается
в кавычки " ") или как текстовое выражение (заключается между вертикальными
черточками | |). Если приведена опция FILE, то любые данные, приведенные после
опции DATA, игнорируются. Способ адресации, принятый в файле JEDEC для расположения
данных, определяется параметрами модели динамики.
Флаг
системы счисления принимает значения:
Данные
программы помещаются между знаками доллара $ и могут располагаться как
слитно, так и разделяться одним или несколькими пробелами. Поток данных начинается
с нулевого адреса, по которому программируется соединение первого входа с вентилем,
управляющим первым выходом. Наличие «0» означает, что вход не подсоединен
к вентилю, а «1» - наличие такого соединения (изначально все входы
не подсоединены ни к каким выходам). Данные по следующему адресу управляют соединением
дополнения первого входа к вентилю, управляющему первым выходом (только для
ПЛМ с прямыми и дополнительными входами), или второго входа, подключенного к
вентилю, управляющему первым выходом. Каждая дополнительная «1»
или «0» программирует соединение следующего входа или его дополнения
с вентилем, управляющим первым выходом, до тех пор, пока не переберут все входы
(и их дополнения). Последующие данные программируют соединения входов со вторым
выходом и т.д. Модель динамики ПЛМ имеет формат
.MODEL <имя модели динамики> UPLD {(параметры модели динамики)}
Параметры
этой модели приведены в табл. 4.40.
Таблица
4.40. Параметры модели динамики ПЛМ
|
Идентификатор
|
Параметр
|
Значение
по умолчанию |
Единица
измерения |
||
|
TPLHMN |
Время задержки
на выход при переключении 0->1, минимальное значение |
0 |
с |
||
|
TPLHTY |
То же, типичное
значение |
0 |
с |
||
|
TPLHMX |
То же, максимальное
значение |
0 |
с |
||
|
TPHLMN |
Время задержки
на выход при переключении 1->0, минимальное значение |
0 |
с |
||
|
TPHLTY |
То же, типичное
значение |
0 |
с |
||
|
TPHLMX |
То же, максимальное
значение |
0 |
с |
||
|
OFFSET |
Адрес данных,
управляющих подключением первого входа к первому выходу (в файле JEDEC)
|
0 |
- |
||
|
COMPOFFSET |
Адрес данных,
управляющих подключением дополнения первого входа к первому выходу
(в файле JEDEC) |
1 |
- |
||
|
INSCALE |
Количество адресов
для программирования изменения состояния каждого входа (в файле JEDEC)
|
1 |
- |
||
|
OUTSCALE |
Количество адресов
в файле JEDEC для программирования изменения состояния каждого выхода
(вентиля) |
2 |
- |
||
Приведем
пример дешифратора 3x8 (рис. 4.33). Входные узлы обозначим IN1 (старший разряд),
IN2, IN3 (младший разряд). Если все входы находятся в состоянии «0»,
выход OUT1=«1». Если IN1 и IN2 - в состоянии «0», a
IN3 - в состоянии «1», OUT2=«1» и т.д. Данные программы
для удобства чтения записаны в виде массива. В комментариях сверху от программы
указаны имена входных узлов, находящихся в состоянии «1» - true
(Т) и «0» - false (F, дополнительный код); в комментариях в конце
строк указаны имена выходных узлов, управляемых вентилем.
Рис. 4.33.
Дешифратор 3x8, реализованный на ПЛМ
UDECODE PLANDC(3,8);
3 входа, 8 выходов
+ $G_DPWR
$G_DGND ; Узлы источника питания и "земли"
+ IN1 IN2
IN3 ; Входы
+ OUT1 OUT2
OUT3 OUT4 OUT5 OUT6 OUT7 OUT8 ; Выходы
+ PLD_MDL
; Имя модели динамики ПЛМ
+ IO_STD
; Имя модели вход/выход ПЛМ
+ DATA=B$
; Данные программы ПЛМ
*IN1 IN2IN3
* TF TF TF
+ 01 01 01
; OUT1
+ 01 01 10;OUT2
+ 01 1001
;OUT3
+ 01 1010;OUT4
+ 1001 01
;OUT5
+ 1001 10;OUT6
+ 101001
;OUT7
+ 10 10 10$;OUT8
.MODEL PLD_MDL
UPLD(...); Определение модели динамики ПЛМ
| Магнитное поле, электромагнитное взаимодействие
Основы специальной теории относительности
Развитие представлений о природе света Электромагнитная
теория света
Уравнение Эйнштейна для внешнего фотоэффекта Магнитные
свойства атомов
Электротехника краткий справочник Законы
Ома и Кирхгофа для электрической цепи Примеры решения
задач по электротехнике
Теоретические основы электротехники ТОЭ Метод
узловых потенциалов Метод
контурных токов
Баланс мощностей Резонанс
напряжений и токов Лабораторные и курсовые работы
Учебник по схемотехнике, альбом схем Курс
лекций по атомной физике
|