Программируемая логическая матрица

 

ПРОГРАММИРУЕМАЯ ЛОГИЧЕСКАЯ МАТРИЦА, содержащая матрицу элементов связи 2п-и(где п - число входов данной матрицы, , выполненных на диодах, аноды которых подключены к горизонтальным шинам, а катоды - к вертикальным шинам в соответствии с программируемой функцией, элементы НЕ, выходы которых соединены с чет№1ми вертикальными шинами , а входы - с нечетными и являются входами программируемой логической матрицы, ограничительные элементы, выполненные на резисторах , одни выводы которых подключены к соот0етствую1Щ1м горизонтальным шинам, а другие - к шине питающего напряжения-, элементы ИЛИ, входа которых соединены c/k-s горйзонтальр|1Ми шинами () в соответствии с программируемой функцией, а выходы являются выходами программируемой логической матрицы, отличающаяся тем, что, с целью увеличения информационной емкости программируемой логической матрицы, в нее введены дополнительных элементов НЕ, входы дополнительнь1х элементов НЕ подключены к s горизонтальным шинам, а выходы являются дополнительными ртикаль ми шинами, и 5 (k-s) дополнитель ных элементов связи, выполненных на диодах, аноды которых подключены к () горизонтальными шинами, а катоды - к дополнительным вертикальным шинам в соответствии с программируемой функцией.

ае! а!!

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССОР

ПО ДЕЛАМ ИЭОЬРЕТЕКИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 346!405/ 18-24 (22) 28.06.82 (46) 15.10,84.Бюл.Р 38 (72) Ю.А.Кочкарев и В.В.Кондрусев (71) Таганрогский радиотехнический институт им.Б.Д.Калмыкова (53) 781.327.66(088.8) (56) !. "Зарубежная радиоэлектроника", 1979, Ф 1, с ° 65-82.

2. Баранов С.И., Синев В.И. Син" тез автоматов на ПЛИ УСИИ, !979, У 2, (прототип). (54)(57) ПРОГРАИИИРУЕИАЯ ЛОГИЧЕСКАИ

ИАТРИЦА, содержащая матрицу элементов связи 2п 1(где и - число входов данной матрицы, 1с(Р), выполненных на диодах, аноды которых подключены к горизонтальным шинам, а катоды - к вертикальным шинам в соответствии с программируемой функцией, элементы НЕ, выходы которых соединены с четными вертикальными шинами, а входы — с нечетными и являются входами программируемой логической матрицы, ограничительные за!! G ll С 17 00 С 06 F 7100 элементы, выполненные на резисторах, одни выводы которых подклю" чены к соответствующим горизонталь." ным шинам, а другие — к шине питающего напряжения; элементы ИЛИ, входы которых соединены с %-а гориэон" тальными шинами (16s

1 1908 1 1

15

20 сущности является программируемая логическая матрица, содержащая входных (вертикальных) шин, соеди" ненных с входами ь элементов НЕ, выходы которых образуют и инверсных (вертикальных) шин, fc горизонтальных шин, соединенных с вертикальными шинами элементами связи, выполненными на диодах или транзисторах, горизонтальные шины через резисторы подключены к шине питания и являются входами одного или нескольких элементов ИДИ, выходы которых яв т ляются выходными шинами матрицы f2)

Недостатком этой программируемой логической матрицы является низкая информационная емкость, обуслов- . ленная тем, что на одной горизонтальной шине, подключенной к входам элементов ИЛИ, можно сформировать только один конъюнктивный .терм.

Цель изобретения — увеличение ин- . формационной емкости программируе- 45 мой логической матрицы sa счет реализации на горизонтальных шинах, подключенных к выходам элементов ИЛИ, нескольких конъюнктивных термов.

Поставленная цель достигается тем, что в программируемую логическую матрицу, содержащую матрицу элементов связи 2.n % (где н — число входов данной матрицы, kc(2 ), выл полненных на диодах, аноды которых 55 подключены к .горизонтальным шинам, s катоды — к вертикальным шинам в соответствии с программируемой функ25

1 1

Устройство относится к вычислительной технике и может быть использовано в качестве элементной базы для реализации логических функций.

Известна программируемая логическая матрица, содержащая и элементов НЕ (п — число входов матрицы), входы и выходы которых подключены к соответствующим вертикаль| ным шинам, S горизонтальных шин, являющихся выходами матрицы, причем горизонтальные шины через резисторы подключены к шине напряжения питания, 2пз элементов связи, подключенных к вертикальным и горизонтальным шинам в соответствии с программируемой функцией (13.

Недостатком такой матрицы являются ограниченные логические возможности, поскольку в ней,формируются только конъюктивные термы, Наиболее близкой по технической цией, элементы НЕ, выходы которых соединены с четными вертикальными шинами; а входы — с нечетными и являются входами программируемой логической матрицы, ограничительные элементы, выполненные на резисторах, одни выводы которых подключены к соответствующим горизонтальным шинам, а другие — к шине питающего напряжения, элементы ИЛИ, входы которых соединены с k-s горизонтальными шинами (1

Программируемая логическая матрица содержит 2п вертикальных шин 1, .и входных элементов НЕ 2, % горизонтальных шин 3, причем нечетные вертикальные шины являются входами матрицы Х„, Х,..., Х„. Эти шины соединены с входами элементов НЕ 2, выходы которых соединены с четными вертикальными шинами. В зависимости от прогрммируемой функции вертикальные шины соединяются с горизонтальными шинами с помощью элементов связи 4, выполненных на диодах. Горизонтальные шины через ограничительные элементы 5, выполненные на резисторах, соединены с шиной питающего напряжения 6. Устройство содержит также s дополнительных элементов НЕ 7, входы которых соединены с S горизонтальными шинами (lks<.%), а выходы с дополнительными вертикальными шинами 8, которые соединены с 1 -s горизонтальными шинами с помощьЮ дополнительных элементов связи 9, выполненных на диодах, в соответствии с программнруемой функцией. Входы элементов ИЛИ 10 подключены к k-5 горизонтальным

+Х1Х.ЗХ4+ Х1Х Х

+Х1Х ХЗХ4+ Х1ХХ Х3

40

3 шинам в соответствии с программируемой функцией. Выходй элементов ИЛИ

10 являются выходами программируемой логической матрицы (у„, у у ) °

Устройство работает следующим образом.

Выходные сигналы Х, Х,...,Х„

Ф 2 подаются на нечетные вертикальныа шины. С помощью элементов НЕ 2 на четных вертикальных шинах формируются инверсные значения входных сигналов. На горизонтальных шинах 3 формируются необходимые конъюнктивные термы (с помощью диодов, подключенных между вертикальными и горизонтальными шинами в соответствии с программируемой функцией), Наличие дополнительных . элементов НЕ 7 и дополнительных элементов связи 9 позволяет формировать на любой из Ф-5 горизонтальных шин логическую функцию вида

1;;-Ч; р„ j ° " 1 (1) где q — выходной комбинированный ! конюнктивный терм на: -й горизонтальной шине (i=1

® 5)1 конюнктивный терм, формируемый на i-й горизонтальной шине (i=1, 1с -g) с по мощью вертикальных шин 1 и соответствующих элементов связи 4; р. — конюнктивный терм, формируемый на 1,-й горизонтальной шине (j=.g-5+1,1с) с помощью вертикальных шин 1 и соответствующих элементов связи 4; р. — конъюктивный терм р. после инвертирования дополнительным элементом НЕ 7.

В матрице-прототипе в связи с отсутствием дополнительных элементов

НЕ и дополнительных элементов связи

q; =q+ i- =1,)с. (2)

Таким образом, наличие дополнительных элементов НЕ 7,. вертикальных шин 8 и элементов связи 9 дает возможность с помощью одного комби1119081 4 ,нированного терма (1) реализовать в предложенной матрице более емкие функции, чем в матрице-прототипе.

Причем положительный эффект тем больше, чем больше единичных конъюнкций в таблице истинности.

В качестве примера на фиг.2 приведена схема, реализующая функцию четырех аргументов вида (п=4, 1О

У=Х„Х X3+X„X Х +Х Х Х ++X X Х +

1 2 4 1 2 4 2 3 Ф

15 для которой требуется матрица-прототип с б-ю горизонтальными шинами (%=6).

Указанная функция может быть

20 представлена в следующем виде

25 и реализована на данной матрице при s =2, Ф-5--4. В данном случае общее количество горизонтальных шин в матрице-прототипе и в данной матри, це одинаково и равно 6, однако

30 во многих случаях может иметь место и сокращение числа горизонтальных шин. Например для функции

У=Х1Х3+Х1Х4+X Х Х +Х Х Х +Х Х Х

134 23123 при реализации на матрице-прототипе требуется 5 горизонтальных шин, а

Ю при Представлении в виде

У=Х1Х3Х4 - Х Х Х Х Х Х Х

4 1 2 3 4 1 2 3.и реализации на данной матрице требуется 4 горизонтальных шины.

45 3TQ означает, что на матрице с заданными параметрами (n, k,rn) могут быть реализованы логические функции с большим количеством конъюнктивных термов, т.е. емкость данной

50 матрицы больше, чем известной.

l l l 9081

Жа.1

ВНИИПИ Заказ 7463/40 Тираж 574 Подаисное

Фияиаи ШШ "Патеит" г.Ужгород., yn.Проекткаа, 4