Προγραμματιζόμενες λογικές συσκευές (PLDs) είναι βασικά συστατικά σε ψηφιακά συστήματα, επιτρέποντας την προσαρμογή των συναρτήσεων λογικής. Χρησιμοποιώντας τις λογικές πύλες για την κατασκευή αυτών των συσκευών περιλαμβάνει συγκεκριμένες τεχνικές και υπολογισμούς για να εξασφαλίσει τη σωστή λειτουργία και αποδοτικότητα. Αυτό το άρθρο διερευνά τις θεμελιώδεις μεθόδους που χρησιμοποιούνται για το σχεδιασμό PLDs με λογικές πύλες.

Βασικές Τεχνικές για την οικοδόμηση PLDs

Η κατασκευή των PLDs ξεκινά με την επιλογή των κατάλληλων λογική πύλες όπως και, Ή, και ΟΧΙ πύλες. Αυτές οι πύλες συνδυάζονται για την εφαρμογή επιθυμητών συναρτήσεων λογικής. Η πρωταρχική τεχνική περιλαμβάνει τη δημιουργία μιας προγραμματιζόμενης σειράς των λογικών πυλών που μπορεί να ρυθμιστεί για την εκτέλεση διαφόρων λειτουργιών.

Οι διασυνδέσεις μεταξύ πυλών καθορίζονται μέσω προγραμματιζόμενων διακοπτών ή πολυπλεκτών, επιτρέποντας την ευελιξία. Η διαδικασία σχεδιασμού περιλαμβάνει τον καθορισμό των συναρτήσεων λογικής και χαρτογράφηση τους πάνω στη συστοιχία πύλη αποτελεσματικά.

Τεχνικές για την εφαρμογή της λογικής λειτουργίας

Οι λειτουργίες εφαρμογής λογικής σε PLDs απαιτούν συστηματικές μεθόδους όπως το άθροισμα των προϊόντων (SOP) και το προϊόν-των επιπέδων (POS).

Για παράδειγμα, μια συνάρτηση F μπορεί να αναπαρασταθεί ως άθροισμα των μιντρόνιων σε μορφή SOP, η οποία χαρτογραφεί άμεσα σε διαμορφώσεις πύλης ΚΑΙ-OR. Οι υπολογισμοί περιλαμβάνουν τον προσδιορισμό των μιντρόνιμ ή maxterms που ικανοποιούν τη λειτουργία.

Υπολογισμός για το σχεδιασμό λογικής πύλης

Οι υπολογισμοί στο σχεδιασμό PLDs επικεντρώνονται στην ελαχιστοποίηση του αριθμού των πυλών και των διασυνδέσεων. Boolean άλγεβρα απλοποιεί τις λογικές εκφράσεις, μειώνοντας την πολυπλοκότητα υλικού.

Για παράδειγμα, η απλοποίηση μιας δυαδικής έκφρασης όπως (Α ΚΑΙ Β) Ή (Α ΚΑΙ Γ) έχει ως αποτέλεσμα Α ΚΑΙ (Β Ή Γ), μειώνοντας τον αριθμό των πυλών που απαιτούνται.