Синтез синхронного управляющего автомата

курсовая работа

4. Разработка схемы электрической функциональной СУА

Схема электрическая функциональная синтезируемого СУА состоит из объединенных схем функциональных блока памяти и логического преобразователя, реализованного на двухуровневой программируемой логической матрице.

Выпускаются ПЛМ как на основе биполярной технологии, так и на МОП-транзисторах. В матрицах имеются системы горизонтальных и вертикальных связей, в узлах пересечения которых при программировании создаются или ликвидируются элементы связи.

На Рисунке 7,а в упрошенном виде (без буферных элементов) показана схемотехника биполярной ПЛМ К556РТ1 с программированием пережиганием перемычек. Показан фрагмент для воспроизведения системы функций

размерностью 4, 7, 3. Параметрами микросхемы К556РТ1 являются 16, 48, 8. Элементами связей в матрице И служат диоды, соединяющие горизонтальные и вертикальные шины, как показано на Рисунке 8,б изображающем цепи выработки терма t1. Совместно с резистором и источником питания цепи выработки термов образуют обычные диодные схемы И. До программирования все перемычки целы, и диоды связи размещены во всех узлах координатной сетки. При любой комбинации аргументов на выходе будет ноль, т.к. на вход схемы подаются одновременно прямые и инверсные значения аргументов, а . При программировании в схеме оставляются только необходимые элементы связи, а ненужные устраняются пережиганием перемычек. В данном случае на вход конъюнктора поданы , и . Высокий уровень выходного напряжения (логическая единица) появится только при наличии высоких напряжении на всех входах, низкое напряжение хотя бы на одном входе фиксирует выходное напряжение на низком уровне, т. к. открывается диод этого входа. Так выполняется операция И, в данном случае вырабатывается терм .

Элементами связи в матрице ИЛИ служат транзисторы (Рисунок 7, в), включенные по схеме эмиттерного повторителя относительно линий термов и образующие схему ИЛИ относительно выхода (горизонтальной линии). На Рисунке 7, в показана выработка функции F1.

При изображении запрограммированных матриц наличие элементов связей (целые перемычки) отмечается точкой в соответствующем узле.

В схемах на МОП-транзисторах в качестве базовой логической ячейки используют инвертирующие (ИЛИ-НЕ, И-НЕ). Соответственно этому меняются и операции, реализуемые в первой и второй матрицах ПЛМ. В частности, в схемотехнике n-МОП базовой ячейкой обычно служит ячейка ИЛИ-НЕ, а структура ПЛМ имеет вид (Рисунок 7). Такая ПЛМ является последовательностью двух матриц ИЛИ-НЕ, одна из которых служит для выработки термов, другая -- для выработки выходных функций.

Терм t1 в данном случае равен:

а функция:

На основании этих выражений можно заключить, что известная связь между операциями, выражаемая правилами де Моргана, говорит о фактическом совпадении функциональных характеристик биполярной ПЛМ и ПЛМ на МОП-транзисторах: если на входы последней подавать аргументы, инвертированные относительно аргументов биполярной ПЛМ, то на выходе получим результат, отличающийся от выхода биполярной ПЛМ только инверсией.

синхронный управляющий автомат логический функциональный

Рисунок 7

Делись добром ;)