可编程逻辑阵列(Programmable Logic Array, PLA)是一种可编程的集成电路,其内部包含一个由与门和或门组成的阵列,以及一些可编程的输入和输出选择电路。用户可以通过编程来实现特定的逻辑功能。以下是绘制可编程逻辑阵列的一般步骤:
确定逻辑功能 :首先,需要明确要实现的逻辑功能。这通常通过编写一个逻辑表达式或功能描述来完成。化简逻辑表达式:
使用逻辑化简技术(如卡诺图化简)将逻辑表达式化简为最简与或式。这将有助于确定与项的数量和排列方式。
设计PLA结构
与阵列设计:
根据化简后的与或式,设计PLA中的与阵列。与阵列的每个输出对应一个与项,与项的多少决定了与阵列的大小。
或阵列设计:设计PLA中的或阵列。或阵列的输入是从与阵列的输出中选择的,通过编程可以选择需要的与项进行或运算。
确定布线方式 :确定如何将输入和输出连接到与阵列和或阵列的交叉点。这通常通过编程来实现,编程过程包括设置可编程连接点,将特定的交叉点连接或断开。验证和测试:
完成设计后,需要验证设计的正确性,并进行测试以确保逻辑功能按预期工作。
布局和布线:
使用布局工具将逻辑网表映射到可编程芯片阵列的逻辑单元,并进行布线。这一步通常由EDA工具自动完成。
编程:
最后,通过编程将特定的连接设置到可编程连接点上,从而实现特定的逻辑功能。
假设有一个逻辑表达式:`A'B' + A'C' + BC`,我们需要将其化简为最简与或式,并设计相应的PLA结构。
化简逻辑表达式
原始表达式:`A'B' + A'C' + BC`
化简后:`A'(B' + C') + BC`
进一步化简:`A' + BC`
设计PLA结构
与阵列:
根据化简后的表达式,与阵列需要产生两个与项:`A'` 和 `BC`。
或阵列:或阵列的输入是从与阵列的输出中选择的,即 `A'` 和 `BC`,输出为 `A' + BC`。
确定布线方式
输入 `A` 和 `B` 连接到与阵列的相应输入。
输入 `C` 连接到与阵列的另一个输入。
与阵列的输出连接到或阵列的输入。
或阵列的输出连接到输出端口。
验证和测试:
通过仿真或实际测试验证设计的正确性。
布局和布线:
使用EDA工具进行布局和布线。
编程:
通过编程设置可编程连接点,实现特定的逻辑功能。
通过以上步骤,可以完成一个简单的可编程逻辑阵列的设计。对于更复杂的设计,可能需要更多的步骤和更详细的考虑。