Програмовані логічні матриці
Успіхи в області інтегральної технології забезпечили можливість розмістити в одній ВІС багато тисяч елементів, підвищити надійність роботи електронних пристроїв і швидкодія, знизити споживану потужність і габарити. Однак при цьому виникло питання: як на схемах з такою кількістю елементів виготовляти пристрої, вирішальні різні завдання?
Здавалося б, природно виготовляти спеціалізовані БІС, призначені для вирішення конкретного завдання. Але проектування таких БІС – дорогий і трудомісткий процес, тому їх виготовлення економічно виправдане лише при масовому виробництві.
Виходом з положення з’явилися програмовані схеми з матричною структурою. Такі схеми являють собою набір елементів і вузлів, не пов’язаних між собою. Для створення конкретного пристрою елементи з’єднуються на заключному етапі виготовлення – відповідно до замовлення, або програмуються самим користувачем. Фрагменти схеми з’єднуються або створенням, або усуненням перемичок, так само, як це робиться при програмуванні ЗУ.
Першими з таких пристроїв були створені в середині 1970-х рр. програмовані логічні матриці (IL7IM), що забезпечують реалізацію різних логічних функцій. Матриця – це сітка взаємно перпендикулярних провідників (рис. 4.27), в місцях перетину яких знаходяться напівпровідникові елементи – діоди або транзистори, включені через легкоплавкі перемички до провідників матриці. При програмуванні непотрібний-ні перемички перепалювати імпульсами струму.
Розглянемо, які функції ревізує матриця М, Якщо на горизонтальну шину подана лог. 1 (високий потенціал), то діод буде замкнений, і струм через R не тече. Падіння напруги на R відсутній, і на вертикальній шині, з’єднаної з анодом замкненого діода, залишається високий потенціал, відповідний лот. 1. Якщо ж на горизонтальній шині низький потенціал (лог. 0), то протікає через R і відкритий діод струм створить падіння напруги на R і на вертикальній шині буде лог. 0. Для збереження на вертикальній шині матриці Mi високого потенціалу, необхідно, щоб всі діоди цієї шини були замкнені, тобто на всіх входах була лог. 1.
ПЛМ можуть виконуватися як на біполярних, так і на МОП-транзисторах. В останньому випадку матриця Мх виконує функцію “І-НЕ”, а матриця М2 – функцію “АБО-НЕ”. Програмування ПЛМ полягає в перепалювання перемичок, що з’єднують горизонтальні і вертикальні шини матриць, яке виконується на спеціальних пристроях – программаторах. У початковому стані всі перемички цілі. Якщо в змінну Р входить пряме значення аргументу х, то перепалюється перемичка, що з’єднує вертикальну шину Р зінверсної горизонтальній шиною, якщо значення аргументу інверсне – то з шиною, що передає пряме значення аргументу. Якщо аргумент не бере участі в формуванні змінної, перепалювати обидві перемички. Якщо змінна Р входить в функцію у, то перемичка зберігається, в іншому випадку – перепалюється.
(1 votes, average: 5.00 out of 5)