一、二極管構(gòu)成的熔絲型可編程門陣列
一個邏輯問題可以用簡化的“與或”表達式描述,因此,只要設(shè)想用一個能產(chǎn)生各種“與”項的“與陣列”和一個能將各“與”項實現(xiàn)相“或”的“或陣列”組合起來,就能設(shè)計各種邏輯電路了。下圖是用二極管和熔絲實現(xiàn)編程的“與”陣和“或”陣電路。
在未編程前,熔絲相當(dāng)于短路(熔絲用低熔點的材料制成)。與陣列輸出:;或陣列輸出:。
如何實現(xiàn)編程:對與陣,只需將和二極管正極端連的熔絲接地,然后加上編程電壓(電源5v時,編程電壓為25v),此時,相應(yīng)熔絲將流過比正常電流大得多的電流而被熔斷,其它保留。對或陣,將和二極管負極端連的熔絲接正電源,將熔絲熔斷。
如將與陣中的1#,4#,5#熔絲熔斷,則與陣輸出。由于電路有6根熔絲,所以一共有26=64種編程狀態(tài),可生成64個與項(乘積項)。在或陣中,如將2#熔絲熔斷,則編程后的輸出z為:。說明它有8種編程狀態(tài),產(chǎn)生8種或項。通常,可編程與門的輸入變量可多達幾十個,或門陣列的輸入變量有八個以上。為了方便,這時的邏輯表示方法用下面的pld表示法。
在門的輸入線與輸入項的交叉處,有“”時表示硬連接;有“×”時表示編程連接;沒有符號表示無連接。
另外,在pld中通常大量使用具有互補輸出的緩沖器,以增加輸入的驅(qū)動能力。
將多個pld與、或門組合起來就成了pld的與陣列和或陣列。用來產(chǎn)生各種各樣的“與—或”函數(shù)式,然后實現(xiàn)各種邏輯電路。
例如,要實現(xiàn)兩個邏輯函數(shù)時,可編程與、或陣列如圖所示:
二、用可編程與或陣列實現(xiàn)邏輯函數(shù)
例:用與—或陣列實現(xiàn)三個一位二進制數(shù)相加的加法運算電路。令輸入為:,結(jié)果為:,。
化簡后表達式為:,。
由邏輯式得可編程與或陣列電路圖如下:
附:其它種類的集成邏輯門電路
一、iil(i2l:integrated injaction logic),集成注入邏輯門電路
特點:以多集電極管為基礎(chǔ),其特點是集成度很高,功耗很低,邏輯擺幅小(0.3—0.7v)器件仍工作在飽和區(qū)和截止區(qū),開關(guān)速度不是很高。
二、ecl(emitter coupled logic)邏輯門電路,發(fā)射極耦合邏輯門電路
特點:器件工作在放大區(qū),不進入飽和區(qū)和截止區(qū),所以,開關(guān)速度快,是目前最快的一種邏輯電路。它以或邏輯結(jié)構(gòu)實現(xiàn)各種邏輯電路。