Download 6.3.1. PLAs: Lógica de red programable

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Electrónica Industrial, 4º curso
6.3. Implementación de funciones lógicas en dos niveles
6.3.1. PLAs: Lógica de red programable [Š Wakerly 5.3.1 pág. 337]
6.3.2. PALs: Red de lógica programable [Š Wakerly 5.3.2 pág. 340]
6.3.3. GALs: Red de lógica genérica [Š Wakerly 5.3.3 pág. 343]
6.3.4. Memorias ROM [Š Wakerly 10.1 pág. 833]
6.3.4.1. Estructura interna [Š Wakerly 10.1.2 pág. 837]
6.3.4.2. Tipos comerciales de ROM [Š Wakerly 10.1.4 pág. 841]
6.3.4.2. Temporización y entradas de control
[Š Wakerly 10.1.5 pág. 845]
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6.3.1. PLAs: Lógica de red programable
• Cualquier función lógica puede ser realizada como una
suma de productos
• Idea: construir una gran red AND-OR con muchas
entradas, términos de producto y conexiones
programables
– n entradas
• Las puertas AND tienen 2n entradas – directa y negada de cada
variable.
– m salidas obtenidas de OR muy grandes
• La conexión entre cada puerta AND con la OR tiene que ser
programable.
– p puertas AND (p<<2n)
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6.3.1. PLAs: Lógica de red programable
Plano OR
Plano AND
Ejemplo: PLA 4x3, 6 productos de términos
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6.3.1. PLAs: Lógica de red programable
Representación
compacta
• Más cercana a como está realizada físicamente
(“wired logic”)
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6.3.1. PLAs: Lógica de red programable
Ejemplo de personalización
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6.3.2. PALs: Red de lógica programable
• PALs ==> Red OR fija
– Cada puerta AND está conectada de manera fija a una OR.
• Ejemplo: PAL16L8
Plano AND
programable
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Plano OR fijo
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6.3.2. PALs: Red de lógica programable
Ejemplo PAL16L8
• 10 entradas primarias
• 8 salidas, con 7 ANDs por salida
• 1 AND para el enable de salida
triestado
• 6 salidas realimentadas como
entradas
– Más entradas, pero a expensas de
menos salidas
– two-pass logic, helper terms
• Las salidas están invertidas
– La salida es el complemento de la
suma de productos
– Las PAL más modernas tiene esta
inversión programable
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6.3.3. GALs: Red de lógica genérica
Ejemplo GAL16V8C
• Polaridad de la salida
controlable a través de una
XOR
• Salida de tres estados
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6.3.4. Memorias ROM
• Almacenamiento de programas
– “Boot” en PCs y Todo el programa en sistemas empotrados
• La ROM es un circuito combinacional
– Puede desarrollar cualquier función
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6.3.4. Memorias ROM
• Circuito lógico
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6.3.4.1.Estructura interna
000
001
010
011
100
101
110
111
PDP-11 boot ROM
(64 palabras, 1024 diodos)
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6.3.4.1.Estructura interna
• Decodificación en dos dimensiones
000XXXX
001XXXX
010XXXX
011XXXX
100XXXX
101XXXX
110XXXX
111XXXX
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6.3.4.1.Estructura interna
• Posible composición de una ROM de 32Kx8
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6.3.4.1.Estructura interna
• Actualmente las ROM usan transistores MOS
• 256K bytes, 1M byte, o mayor
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6.3.4.2. Tipos comerciales de ROM
EPROMS y EEPROMs
• ROMs programables
y borrables
• Usan transistores
MOS de puerta
flotante
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6.3.4.2. Tipos comerciales de ROM
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6.3.4.2. Tipos comerciales de ROM
Programación de las EPROMS
• Programación: se aplica una mayor tensión para almacenar
un uno en la puerta flotante
– Por ejemplo, VPP = 12 V
– En los chips más recientes hay circuitería específica para hacer esto
• Borrado:
– Byte-byte
– Todo el chip (“flash”)
– Un bloque (típicamente 32K - 66K bytes) a un tiempo
• La programación y el borrado son más lentas que la lectura
(milisegundos frente a decenas de nanosegundos)
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6.3.4.2. Tipos comerciales de ROM
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6.3.4.2. Temporización y entradas de control
• Señales de
control y de
entrada/salida
de las ROM
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6.3.4.2. Temporización y entradas de control
• Temporización
–
–
–
–
–
Tiempo de acceso de dirección, tAA
Tiempo de acceso de selección de chip, tACS
Tiempo de habilitación de salida, tOE
Tiempo de deshabilitación de salida, tOZ
Tiempo de retención de salida, tOH
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