Programozható logikai áramkörök PAL és s GAL áramkörök Előadó: Nagy István Ajánlott irodalom: Ajtonyi I.: Digitális rendszerek, Miskolci Egyetem, 2002. Ajtonyi I.: Vezérléstechnika II., Tankönyvkiadó, nyvkiadó,, Budapest, 1987 Gál l T.: Programozható logikák k BME - tankönyvkiadó, nyvkiadó,, 1994. P. Ammon: : Kapumátrix-áramkörök, ramkörök, k, Műszaki M kkönyvkiadó,, 1989.
PAL eszközök: PAL = Programmable Array Logic A programozható tömb logika (PAL) elnevezés az AMD cég regisztrált védjegye. A strukturális felépítés (amint az előző előadásokból is részben kiderült) nagyon hasonlít a PLA ékhoz, azzal az alapvető eltéréssel, hogy a PAL-ok ÉS mátrixa progragmozható, de a VAGY mátrixa nem. További megszorítás, hogy a gyakorlatban használt PAL okban az egy kimenethez tartozó szorzattagok száma korlátozott (lásd ábra: 8 bemenet). Ezeknek a következménye: A gyakorlatban a PAL ok típusmegjelölése: 1. PAL-ok gyorsabbak (vagy kapuk nem programozhatók, gyárilag gyorsak) PAL aa b cc 2. Csak Kevés szorzattagot képviselő függvények realizálhatóak (korlátozott bemenetek) aa: az ÉS mátrix max. bemeneteinek száma 3. Egyfajta korlátozás az is, hogy csak az ÉS kapuk programozhatóak. b: a kimenet típusának definiálása: H aktív magas L aktív alacsony P programozható polaritású C komplemens Regiszteres kimenetű PAL ok esetében: R regiszteres kimenet RP regiszteres programozható polaritású kimenet V fexibilis, azaz programozható makrocellás kimenet cc: dedikált vagy programozott kimenetek maximális száma
PAL eszközök példa1: Példaként elemezzük ki egy konkrétan adott PAL eszköz felépítését és működését: PAL 16L8 1. 16 ÉS mátrix bemeneteinek száma (egy változó ponált és negált bemeneteinek száma egy bemenetnek számít, illetve az ÉS mátrix bemeneteibe a kimenetről visszacsatolt jelek is beszámítanak). Esetünkben 10 csak bemenetként használható (ún. dedikált) bemenet bement van, és 8 kimenet közül, 6 vissza van csatolva az ÉS mátrix bementére. Ezeket a visszacsatolt részeket be/ki meneteknek (pontosabban programozható I/O -knak) nevezik, mivel a TS elemek programozásával tudjuk bementre ill. kimenetre változtatni őket. 2. A 8 kimenet közül 2 csak kimenetként használható. Vagyis a dedikált I/O k szemszögéből: 10 dedikált bement, 2 dedikált kimenet, 6 programozható I/O. 3. A belső kapcsolásból az is látható, hogy kimenetenként max. 7 szorzattag lehetséges. A regiszteres PAL ok a kimenetükön D FlipFlop -os regisztert tartalmaznak, melyek közös órajelre működnek (pl.: CP jel. Megj.: működhetnek egymástó független órajelre is.), így szinkronizált regiszteres PAL oknak nevezik ezeket az áramköröket. Néhány AMD, PAL áramkör jellemző adatai Típus Technológia Tpd (ns) Icc (ma) Fmax (MHz) PAL 16L8-4 TTL 4,5 210 125 PAL 22P10B TTL 15,0 180 - PALCE 16V8H EECMOS 5,0 125 166 PALCE 26V12H EECMOS 7,5 115 125
A PAL 16L8 eszköz belső felépítése: Dedikált bemenetek: 1..11 Dedikált kimenetek: 12, 19 Kimenetek: 12..19 Visszacsatolt kimenetek: 13..18 Programozható I/O-k ÉS kapuk: ÉS kapuba csatlakozó szorzattagok: (7 szorzattag, 1 vezérlés)
A PAL 16L8 eszköz Gyakorlat-1
A PAL 16L8 eszköz Gyakorlat-2, kimenetek
A PAL 16L8 eszköz Gyakorlat-3 mintapélda I/O hozzárendelés
A PAL 16L8 eszköz Gyakorlat-4 JEDEC fájl A hasznos program csak a *-gal jelölt soroknál kezdődik. További fontos sorok az L illetve V sorok.
A PAL 16L8 eszköz Gyakorlat-5 feladat Antivalencia Y AB AB Ekvivalencia Y AB AB De!!!!!! Antivalencia Ekvivalencia
A PAL 16L8 eszköz Gyakorlat-6 biztosítékmátrix, JEDEC program I/O hozzárendelés: