Применение ПЗУ для реализации произвольных логических функций

Одно из интересных применений ПЗУ - реализация произвольных логических функций. Для этого входные переменные подаются на адресные входы, а в соответствующие ячейки ПЗУ записываются значения функций. Так на ПЗУ с организацией 2K*8 можно реализовать восемь функций от десяти и менее аргументов, причем не требуется минимизировать функции. Сводная таблица истинности заданных функций и является картой заполнения ПЗУ.

Использовать ПЗУ целесообразно, когда преобразованию подлежат почти все комбинации входных переменных, а общее число переменных больше шести - восьми. Если в заданных для реализации функциях используется сравнительно малая доля всех возможных входных комбинаций, то рациональнее применять программируемые логические матрицы (ПЛМ).

Программируемые логические матрицы.

ПЛМ имеет n входов, k элементов “И”, каждый из которых имеет 2n входов, которыми он связан с линиями входных сигналов и их инверсий. В линии связи включены специальные перемычки, которые можно выборочно разрушать (“пережигать”). Таким образом могут быть получены k конъюнкций входных переменных или их инверсий. Каждая конъюнкция может быть подана на входы m элементов “ИЛИ”, выходы которых подключены к управляемым инверторам, т. е. элементам, которые, по желанию пользователя, могут или инвертировать входной сигнал, или повторять его. Выходы этих элементов являются выходами самой ПЛМ. Элементы “ИЛИ”, так же имеют на входах выжигаемые перемычки.

Порядок подготовки функций к реализации на ПЛМ следующий:

для всех функций получают минимальные ДНФ и вычисляются все конъюнкции, входящие в состав ДНФ всех функций;

программируется слой элементов “И”, т.е. получаются все необходимые конъюнкции;

программируется слой “ИЛИ”, т.е. набираются все ДНФ, при этом если значение функции равно “0” на меньшем половины числе входных комбинаций, выгоднее реализовать инверсию функции, а затем инвертировать ее с помощью выходного управляемого инвертора.

Типичный диапазон числа входов ПЛМ - 8-16, различных конъюнкций -24- 96, выходов -4-12. Примером ПЛМ является микросхема К556РТ1 с n=16, k=48, m=8 совместимая по питанию и сигналам с ТТЛ сериями.