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.
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 lectmania.ru. Все права принадлежат авторам данных материалов. В случае нарушения авторского права напишите нам сюда... |