|
| |
 |
Электронные компоненты Мануалы Пример 5.6. Реализовать УА, заданный структурной табл. 5.1 на основе ПЛМ (7, 7, 6). Поскольку УА имеет параметры Z, = 3, УИ = 4, Я =5 и, сле-ДОБятельнп кыпп.пняштгя УСЛОВИЯ С5.7). то постаточно использпвят!, лпнлг довательно, выполняются услоьии o./ то достаточно использовать одну ПЛМ. При этом закон программирования матриц Mt и Мг удобно задать с Помощью табл. 5.3, каждая строка которой ставится в соответствие с термом ПЛМ. Таблица 5.3
На пересечении столбца или и строки записывается 1, О или. (точ" ,ка) в зависимости от того, входит ли переменная к, или Qr в терм без инверсии, с инверсией или не входит совсем. На пересечении строки fi и столбца г/„ «ли Dr записывается /, если терм входит в соответствующую функцию, и . i(T04Ka), если не входит. Эта таблица является конечным результатом логического синтеза УА и не-яосредственно по ней осуществляется программирование ПЛМ. Метод декомпозиции комбинационной части автомата рассмотрим иа при-гмере построения более сложного УА. Пример 5.7. Реализовать УА, заданный структурной табл. 5.4 на основе ПЛМ (7, 7, 6) и D-триггероБ. Данный УА имеет Z, = 5, Af = 5, Я = 9 и i? = 3, так что удовлетворяет соотношениям (5.11). Следовательно, этот автомат не может быть реализован на одной матрице. Табл ица 5.4
Задача декомпозиции состоит в разбиении множества строк структурной таблицы на блоки, каждый из которых удовлетворяет условиям (5.7) и реализуется на одной ПЛМ. Блоки составляются по критерию взаимной близости строк, которая определяется по наличию у них общих входных X и выходных Y сигналов, а также функций возбуждения D и выходов Q триггеров автомата. Меру близости p{EiEj) определяют как Р (EiEj) = С J X (£,) [\Х{ЕМ + САУ{Ег)[]¥ (£,-) -f + Сз\0 (£,) О D {Ej) \ + CJ Q{Ei) {] Q {Ej) I где \X(Et) n X(Ej)\ - обозначает число общих входных сигналов X в строках Ei и Е/, остальные обозначения имеют аналогичный смысл. Значения коэффициентов Cf назначаются с учетом вида структурной таблицы и параметров ПЛМ. Поскольку основная трудность заключается в размещении входов, то Ci обычно имеет наибольшее значение. Если, например, сигналы встречаются часто и равномерно в строках таблицы, так что все Qt будут встречаться в каждом из искомых блоков, то полагают = 0. Так, в рассматриваемом примере можно положить Cj = 2, Сг = I, Сз = С4 = 0. Найденные значения р(£(, Ej) записывают в таблицу близости (табл. 5.5), последний столбец которой содержит суммарное значение S коэффициентов близости для каждой строки. Таблица 5.5
Алгоритм последовательного формирования блоков с использованием таблицы близости заключается в следующем. 1. Выбирают Ef с максимальным значением S и заносят в таблицу разбиений. 2. В таблице близости находят терм Et, наиболее близкий к Ef. Добавляют его в формируемый блок и проверяют выполнение условий реализации блока на одной ПЛМ (5.7). Если условия нарушаются, то ищут другой терм f, имеющий наибольшее значение 2 и не нарушающий условий (5.7). 3. На каждом последующем шаге отыскивают термы, наиболее близкие к сформированному блоку. Когда к блоку нельзя добавить ни один терм без нарушения условий (5.7), начинают аналогичным образом формировать следующий блок из оставшихся термов. Применяя данный алгоритм к решению примера 5.7 (см. табл. 5.4 и 5.5), получаем таблицу разбиений (табл. 5.6), из которой видно, что заданный УА реализуется на основе двух ПЛМ (7, 7, 6). Рассмотренный эвристический алгоритм не гарантирует оптимум, но позволяет достаточно быстро получать приемлемые результаты. При построении УА на основе БИС встает вопрос о выборе ПЗУ или ПЛМ в качестве элемента программируемой логики. ПЗУ реализует Таблица 5.6
таблицу истинности системы функций yi, у,, Ум от s аргументов Xl, Xz, Xg, подаваемых на адресные входы. При этом каждому набору входных аргументов соответствует единственная комбинация выходных сигналов. В ПЛМ одна и та же комбинация выходных сигналов появляется в ответ на 2* входных наборов, где k - число безразличных для данного терма входов. Поэтому использование ПЗУ целесообразно в тех случаях, когда реализуемая форма переключательных функций близка к совершенной ДНФ. Использование ПЛМ более предпочтительно для реализации функций, представленных в сокращенной ДНФ с числом термов q < 2*. Этому соотношению удовлетворяет большинство систем функций, у которых число аргументов велико, но в каждом входном наборе только некоторые аргументы являются существенными. Можно так считать, что с помощью ПЛМ хорошо реализуются такие функции, для которых имеется приемлемый вариант реализации в рамках жесткой (произвольной) логики. 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 [ 59 ] 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||