Bài giảng môn Kỹ thuật số 2: Chương 3 - GV. Nguyễn Hữu Chân Thành

Chia sẻ: Na Na | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:53

0
91
lượt xem
15
download

Bài giảng môn Kỹ thuật số 2: Chương 3 - GV. Nguyễn Hữu Chân Thành

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng môn Kỹ thuật số 2: Chương 3 trình bày các thiết bị logic lập trình. Các nội dung cụ thể được trình bày ở chương này bao gồm: Giới thiệu, thiết kế mạch dùng PLA, thiết kế mạch dùng PAL, giới thiệu về CPLD, giới thiệu về FPGA.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng môn Kỹ thuật số 2: Chương 3 - GV. Nguyễn Hữu Chân Thành

  1. Bài giảng môn Kỹ thuật số 2 Chương 3 CÁC THIẾT BỊ LOGIC LẬP TRÌNH Giảng viên: NguyễnHữu Chân Thành 1
  2. Bài giảng môn Kỹ thuật số 2 1. GIỚI THIỆU  Caùc choïn löïa cho vieäc thöïc hieän maïch: Giảng viên: NguyễnHữu Chân Thành 2
  3. Bài giảng môn Kỹ thuật số 2 1. GIỚI THIỆU (tt)  PLD laø teân goïi chung cho caùc vi maïch soá coù theå laäp trình ñeå cung caáp caùc chöùc naêng khaùc nhau.  Moät PLD coù theå ñöôïc xem nhö moät “hoäp ñen” (black box). Hình 3.1 PLD nhö moät hoäp ñen. Giảng viên: NguyễnHữu Chân Thành 3
  4. Bài giảng môn Kỹ thuật số 2 1. GIỚI THIỆU (tt) Hình 3.2 Moät caáu truùc laäp trình ñôn giaûn.  Coù theå chia thaønh 3 hoï PLD chính: SPLD (Simple PLD), CPLD (Complex PLD) vaø FPGA (Field Programmable Gate Array).  SPLD: ROM, PLA, PAL, GAL …  CPLD  FPGA Giảng viên: NguyễnHữu Chân Thành 4
  5. Bài giảng môn Kỹ thuật số 2 1. GIỚI THIỆU (tt)  Caùc coâng ngheä laäp trình:  Caàu chì (fusible link)  Laøm ñöùt (noùng chaûy - blowing) caàu chì ñeå ngaét moät keát noái giöõa caùc ñöôøng.  Chæ coù theå laäp trình moät laàn.  Coù theå tích hôïp vôùi maät ñoä raát cao. Hình 3.3 Coâng ngheä caàu chì. Giảng viên: NguyễnHữu Chân Thành 5
  6. Bài giảng môn Kỹ thuật số 2 1. GIỚI THIỆU (tt)  Caàu chì nghòch (antifuse) Hình 3.4 Coâng ngheä caàu chì nghòch. Giảng viên: NguyễnHữu Chân Thành 6
  7. Bài giảng môn Kỹ thuật số 2 1. GIỚI THIỆU (tt)  Coâng ngheä EPROM-Based  Caùc transistor nMOS ñöôïc duøng ñeå chuyeån maïch cho caùc keát noái giöõa caùc ñöôøng.  Coù theå tích hôïp vôùi maät ñoä töông ñoái cao. a. PROM b. EPROM Hình 3.5 Coâng ngheä EPROM-Based. Giảng viên: NguyễnHữu Chân Thành 7
  8. Bài giảng môn Kỹ thuật số 2 1. GIỚI THIỆU (tt)  Coâng ngheä SRAM-Based  Moät bit boä nhôù seõ ñieàu khieån moät phaàn töû chuyeån maïch.  Coù theå laäp trình hay laäp trình laïi treân maïch (in-circuit programming).  Khoâng giöõ thoâng tin khi taét nguoàn (volatile). Hình 3.6 Coâng ngheä SRAM-Based. Giảng viên: NguyễnHữu Chân Thành 8
  9. Bài giảng môn Kỹ thuật số 2 2. THIẾT KẾ MẠCH DÙNG PLA (Programmable Logic Array)  Bao goàm hai taàng coång logic: moät maûng coång AND laäp trình theo sau laø moät maûng coång OR laäp trình.  Caùc thoâng soá:  Soá ngoõ vaøo (n)  Soá ngoõ ra (m)  Soá haïng tích (k) Hình 3.7 Caáu truùc toång quaùt cuûa moät PLA. Giảng viên: NguyễnHữu Chân Thành 9
  10. Bài giảng môn Kỹ thuật số 2 2. THIẾT KẾ MẠCH DÙNG PLA (tt)  Ví duï 3.1: Hình 3.8 laø sô ñoà chi tieát cuûa moät PLA nhoû vôùi 3 ngoõ vaøo, 4 soá haïng tích vaø 2 ngoõ ra. nh 3.8 Sô ñoà möùc coång cuûaHình 3.9 Sô ñoà nguyeân lyù cuûa PLA hình 1 PLA. Giảng viên: NguyễnHữu Chân Thành 10
  11. Bài giảng môn Kỹ thuật số 2 2. THIẾT KẾ MẠCH DÙNG PLA (tt)  Ngoaøi ra, cöïc tính ngoõ ra cuõng coù theå laäp trình baèng caùch noái theâm moät coång EX-OR vaøo moãi ngoõ ra. ình 3.10 Caáu truùc cuûa PLA 4x8x4 vôùi cöïc tính ngoõ ra laäp trình ñöôïc Giảng viên: NguyễnHữu Chân Thành 11
  12. Bài giảng môn Kỹ thuật số 2 2. THIẾT KẾ MẠCH DÙNG PLA (tt)  Ví duï 3.2: Thöïc hieän maïch coäng ñuû duøng PLA 4x8x4 treân hình 3.10. Hình 3.11 Maïch coäng ñuû duøng PLA. Giảng viên: NguyễnHữu Chân Thành 12
  13. Bài giảng môn Kỹ thuật số 2 2. THIẾT KẾ MẠCH DÙNG PLA (tt)  Ví duï 3.3: Thöïc hieän haøm sau duøng PLA 4x8x4 treân hình 3.10: Hình 3.12 Maïch cho ví duï 3.3 Giảng viên: NguyễnHữu Chân Thành 13
  14. Bài giảng môn Kỹ thuật số 2 2. THIẾT KẾ MẠCH DÙNG PLA (tt)  Ví duï 3.3: (tt) Moät caùch khaùc ñeå thöïc hieän haøm treân laø ruùt goïn haøm tröôùc. Haøm sau khi ruùt goïn: Hình 3.13 Maïch daïng khaùc cho ví duï 3.3. Giảng viên: NguyễnHữu Chân Thành 14
  15. Bài giảng môn Kỹ thuật số 2 2. THIẾT KẾ MẠCH DÙNG PLA (tt)  Tröôøng hôïp thöïc hieän nhieàu haøm treân moät PLA → coá gaéng duøng laïi caùc soá haïng tích truøng laëp → caùc haøm coù theå ôû daïng khoâng toái giaûn.  Ví duï 3.4: Xeùt boán haøm 4 bieán ñöôïc moâ taû ôû hình 3.14: Hình 3.14 Caùc haøm caàn thöïc hieän treân PLA. Giảng viên: NguyễnHữu Chân Thành 15
  16. Bài giảng môn Kỹ thuật số 2 2. THIẾT KẾ MẠCH DÙNG PLA (tt)  Ví duï 3.4: (tt) → caàn 14 soá haïng tích (cho caû 2 tröôøng hôïp) nh 3.15 Laäp trình vôùi: (a) Caùc minterm; (b) Caùc thaønh phaàn ruùt go Giảng viên: NguyễnHữu Chân Thành 16
  17. Bài giảng môn Kỹ thuật số 2 2. THIẾT KẾ MẠCH DÙNG PLA (tt)  Ví duï 3.4: (tt) Duøng chung caùc soá haïng tích truøng laëp : Hình 3.16 Phuû boán haøm vôùi 11 thaønh phaàn tích. Giảng viên: NguyễnHữu Chân Thành 17
  18. Bài giảng môn Kỹ thuật số 2 2. THIẾT KẾ MẠCH DÙNG PLA (tt)  Baøi taäp: Xaùc ñònh haøm F1 vaø F2 trong caøi ñaët PLA hình sau: Hình 3.17 Giảng viên: NguyễnHữu Chân Thành 18
  19. Bài giảng môn Kỹ thuật số 2 2. THIẾT KẾ MẠCH DÙNG PLA (tt)  Tröôøng hôïp thöïc hieän maïch tuaàn töï: duøng PLA thöïc hieän maïch logic toå hôïp traïng thaùi keá tieáp vaø ngoõ ra, keát hôïp vôùi caùc FF ñeå laøm caùc phaàn töû nhôù. X1 Z1 X2 Z2 . . . . . . Xn Zm Y1 Y1 + PLA SET D Q Yk Yk+ CLR Q . . . SET D Q Clock CLR Q . . . Hình 3.18 Sô ñoà khoái thöïc hieän maïch tuaàn töï duøng PLA vaø D-FF Giảng viên: NguyễnHữu Chân Thành 19
  20. Bài giảng môn Kỹ thuật số 2 2. THIẾT KẾ MẠCH DÙNG PLA (tt)  Ví duï 3.5: Thöïc hieän ASM cho ôû ví duï 2.4 duøng PLA vaø D-FF: Hình 3.20 Duøng tröïc tieáp caùc ñöôøng noái töø lö 3.19 Duøng caùc bieåu thöùc ñôn giaûn hoùa. Giảng viên: NguyễnHữu Chân Thành 20

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

Đồng bộ tài khoản