close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Laby po kopeyu

код для вставкиСкачать
Федеральное бюджетное государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Рязанский государственный радиотехнический университет
Кафедра САПР ВС
Лабораторная работа №3, 4
"ПРОГРАММИРОВАНИЕ ПЛМ И ПМЛ.
ПМЛ СЧЕТЧИК"
Выполнили: ст. гр. 946
Гончарова Н.Г., Нефёдов Е.В.
бригада №4
Проверил: Копейкин Ю. А.
Доцент кафедры САПР ВС
Рязань 2013
Вариант 4:
a0000000011111111b0000111100001111a00001111c0011001100110011b00110011d0101010101010101c01010101f11111000011001100f200011110
ЗАДАНИЯ К ЛАБОР. РАБОТАМ №3,4
1. Запрограммировать программируемую логическую матрицу К556РТ1 на получение логических функций f1 и f2, заданных таблицами истинности, согласно номеру бригады (пример см. файл ПЛМ.doc).
2. Запрограммировать программируемую матрицу логики КР1556ХЛ8 на получение логических функций f1 и f2, заданных таблицами истинности, согласно номеру бригады (пример cм. файл ПМЛ.doc).
3. На микросхеме КР1556ХП4 реализовать 4-х разрядный синхронный счетчик с параллельной асинхронной загрузкой кода (см. файл СЧЕТ.doc). Составим по таблицам истинности логических уравнений функций в ДНФ:
F1= F2= Программируемые Логические Матрицы (ПЛМ)
Параметрами микросхемы К556РТ1 являются:
-число входов- 16, -число термов- 48, -число выходов- 8.
Программирование ПЛМ, выполняемое пользователем, проводится с помощью специальных устройств (программаторов) и сведения для них о данной ПЛМ должны иметь определенную форму. Имеются программаторы, которые принимают в качестве информации о ПЛМ таблицу функционирования (истинности), однако чаще всего задаются сведения о самих перемычках. Символы, используемые при таком задании сведений для программирования ПЛМ:
□ Н - переменная входит в терм в прямом виде, т. е. нужно оставить целой перемычку прямого входа и пережечь перемычку инверсного входа;
□ L - переменная входит в терм в инверсном виде, т. е. нужно сохранить перемычку у инверсного входа и пережечь у прямого;
□ "-" - переменная не входит в терм и не должна влиять на него, т. е. нужно пережечь перемычки обоих входов.
Оставление перемычек у обоих входов переменной как бы устраняет из матрицы соответствующую схему И, поскольку в силу равенства выход этой схемы всегда нулевой и не влияет на работу матрицы ИЛИ, на вход которой подается;
□А - указывается в выходном столбце (столбце функции) и свидетельствует о связи данной схемы И с выходом ПЛМ через матрицу ИЛИ. Перемычка должна быть сохранена;
□"." - указывает на то, что данная схема И не подключается к выходу и должна иметь пережженную перемычку в матрице ИЛИ.
В принятой символике для программирования ПЛМ сведения будут заданы следующей таблицей:
ABCDF1F2LLL-A*LLH-A*HLL-A*HHL-AALHH-*AHL--*A ПМЛ серии К1556
Первая отечественная ПМЛ появилась в серии КР1556 (микросхема ХЛ8, за которой последовали ИС ХП4, ХП6, ХП8). Микросхема ХЛ8 - ПМЛ с двунаправленными выводами (входами-выходами), структура которой показана на рис. Число входов может изменяться от 10 (входы, показанные с левой стороны матрицы) до 16, если все двунаправленные выводы В2...В7 запрограммированы как входы. Число выходов изменяется от 2 до 8. Суммарное число входов и выходов не может превышать 18.
Выходные буферы ПМЛ получают разрешение или запрещение работы от матрицы И. Поэтому термы с номерами 1,9,17,25,33,41,49,57 используются для стробирования (открытия) соответствующих выходов. В простейшем случае для открытия этих выходов необходимо на соответствующий терм выхода подать в прямом виде все входные переменные этой функции. Всего термов 64, которые распределены по 8 на каждый выход. Из них один (первый в группе из 8)- стробирующий и 7 остальных для получения функции в соответствии с ДНФ.
В соответствии с этим для функции F2 из примера в файле ПЛМ.doc таблица программирования перемычек будет иметь вид (будем использовать для этой функции выход В2 с термами имеющими № 9-16):
№ термаABCDF29HHHHстробирующий М910HHL-11LHH-12HL--Термы жестко разведены внутри микросхемы (что показано черной закраской ячеек).
ПМЛ счетчик
В микросхемах типа ХП имеются элементы памяти - триггеры типа D, число которых совпадает с цифрой в обозначении ИС (4). Структура ИС ХП4 (рис.) имеет первый уровень логики, на котором образуются термы входных переменных, второй уровень - матрица ИЛИ, состоящая из 8 дизъюнкторов (четырех 7-входовых и четырех 8-входовых). Эта микросхема во многом похожа на КР1556ХЛ8 за исключением того, что 4 средних выхода Т1-Т4- триггерные. На триггерных выходах нет стробирующего терма, все 8 термов являются функциональными. Стробирование триггерных выходов осуществляется сигналом ОЕ, который не является программируемым, а является одним из внешних входных сигналов микросхемы. Для выхода В1 стробирующим является терм 1, для В2- терм 9, для В3- 49, для В4- 57.
Выходные усилители выполнены по схеме с тремя состояниями. Четыре D-триггера имеют управление от положительного фронта внешнего синхросигнала С. Сигнал ОЕ управляет буферами, подключенными к выходам триггеров.
Число входов у ПМЛ типа ХП - восемь, число термов- 64 (8х8), число выходов 8 (из них 4- триг.), задержка между выводами вход-выход не более 40 нс, а между тактовым сигналом и выходом не более 25 нс. Потребление тока - 180 мА.
Получение логических уравнений для реализации на ПМЛ счетчика.
Пусть на ПМЛ КР1556ХП4 требуется реализовать 4-х разрядный синхронный счетчик, выполняющий помимо операции счета также операцию параллельной асинхронной загрузки.
Для реализации устройства на основе ПЛМ или ПМЛ его функции нужно определить как систему переключательных функций.
Обозначим выходы разрядов счетчика, начиная с младшего, через Qo, Q1, Q2, Q3. Сигнал асинхронной загрузки обозначим как LE (Load Enable). Загружаемое слово - А3 А2 А1 А0
Триггер младшего разряда счетчика переключается от каждого входного сигнала при отсутствии сигнала загрузки и принимает значение Ао при загрузке. Следовательно, для его выхода в новом состоянии можно записать
,
где первое слагаемое отображает процесс переключения триггера, а второе- параллельную загрузку.
Следующий разряд переключается только при условиях отсутствия сигнала загрузки и единичном состоянии триггера младшего разряда. При Qo = 0 этот триггер сохраняет свое состояние. Для его выхода можно записать:
,
где первое слагаемое отображает переключение триггера, второе - сохранение его состояния при Q0= 0, третье - загрузку.
Продолжая аналогичные рассуждения, для последующих разрядов счетчика можно получить соотношения:
,
где первые слагаемые отображают процесс переключения разряда, последние - параллельную загрузку, а промежуточные - сохранение состояния при отсутствии условий переключения.
Поскольку искомые функции содержат не более пяти конъюнкций, возможна их непосредственная реализация на микросхеме ХП4 (в этой микросхеме число элементов И на входах элементов ИЛИ составляет 7 или 8 для разных выходов).
Будем считать, что разряды А0-А3 загружаемого слова будут подаваться на входы микросхемы А0-А3, на вход микросхемы А4 будет подаваться сигнал асинхронной загрузки LE. Счет будет производится по синхросигналу С. Выходы счетчика Q0-Q3 будут выводится на выводы микросхемы Т1-Т4. Тогда
№ термаA0A1A2A3LEQ0Q1Q2Q3Q0HQ1HQ2HQ3H17----LL---18H---H----25----LHL--26----LLH--27-H--H----33----LHHL-34----L-LH-35----LL-H-36--H-H----41----LHHHL42----L--LH43----L-L-H44----LL--H45---HH----
В ПМЛ матрица ИЛИ не программируется, поэтому в части таблицы соответствующей выходам Q0H- Q3H никаких знаков программирования нет. Термы с №17-24 жестко разведены внутри микросхемы на выход Т1, соответствующий Q0H (что показано черной закраской ячеек используемых термов). Термы с №25- 32 на выход Т2, который соответствует Q1H, и т.д.
Документ
Категория
Рефераты
Просмотров
47
Размер файла
115 Кб
Теги
laby, kopeyu
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа