清华大学：《逻辑设计与数字系统》课程教学资源（PPT课件）第五章 集成逻辑电路（5-3）可编程逻辑器件

53可编程逻辑器件 5.3.1可编程逻辑阵列( Programmable Logic Array, PLA) 用ROM实现逻辑函数时,地址译码器的每个输出都为一条字 线,不能减少。输出函数为标准的与或表达式。 为减小芯片面积,简化译码器,使输出函数为最简的与或表 达式,采用PLA。例1的PLA形式。 PLA与触发器配合可构成时序电路。例2 现场可编逻辑阵列(FPLA) 固定PLA FPLA:用户可进行一次编程,使用方便(熔断法) 消除冒险:加同步时钟脉冲 2021/2/23 作者:清华大学电子工程系罗嵘 第325页

2021/2/23 作者：清华大学电子工程系 罗嵘 第325页 5.3可编程逻辑器件 5.3.1可编程逻辑阵列（Programmable Logic Array， PLA） 用ROM实现逻辑函数时，地址译码器的每个输出都为一条字 线，不能减少。输出函数为标准的与或表达式。 •为减小芯片面积，简化译码器，使输出函数为最简的与或表 达式，采用PLA。例1的PLA形式。 •PLA与触发器配合可构成时序电路。例2 •现场可编逻辑阵列（FPLA） 固定PLA FPLA：用户可进行一次编程，使用方便（熔断法） 消除冒险：加同步时钟脉冲

例1 4×14×2 A Woww,ww4sWdwisMoWIWII2WIW1wI5 D'1 EN FAB+CD+AC+ABCD F=A+CD+BC 2021/2/23 作者:清华大学电子工程系罗嵘 第326页

2021/2/23 作者：清华大学电子工程系 罗嵘 第326页 •例1 F A CD BC F AB CD AC ABCD ＝ ＋ ＋ ＝ ＋ ＋ ＋ 2 1 D C W1 W2 W3 F1 F2 D’ 2 D’ 1 EN W4 W7 W9 W1 0 W5W6 W8 W11W12 W1 4 W1 W15 3 B A W0 4×14×2

B 4×9×2 WoWIW2 W3 D EN 2021/2/23 作者:清华大学电子工程系罗嵘 第327页

2021/2/23 作者：清华大学电子工程系 罗嵘 第327页 D C W1 W2 W3 F1 F2 D’ 2 D’ 1 EN W7 W1 0 W6 W8 W12 B A W0 4×9×2

FiAB+CD+AC+ABCD F=A+CD+BC DCBA 4×7×2 WWWWWWW 2 2 EN 2021/2/23 作者:清华大学电子工程系罗嵘 第328页

2021/2/23 作者：清华大学电子工程系 罗嵘 第328页 F A CD BC F AB CD AC ABCD ＝ ＋ ＋ ＝ ＋ ＋ ＋ 2 1 4×7×2 D C W1 W2 W3 F1 F2 D’ 2 D’ 1 EN W4W5 W7 B A W6

例2用PLA与D触发器实现8421BCD计数器 84.2.1BCD计数器状态表 十进 现在状态 下一个状态(D输入) 制 Q OD Dp) QcDc) QB(dB) QA(A) Q00000000 0000 Q010 0 000 0 000 0 0 678 0101010101 000 000 10 12 13 14 111111 00001111 0011 15 2021/2/23 作者:清华大学电子工程系罗嵘 第329页

2021/2/23 作者：清华大学电子工程系 罗嵘 第329页 •例2用PLA与D触发器实现8421BCD计数器 8.4.2.1BCD 计数器状态表 十进 现在状态 下一个状态（D 输入） 制 QD QC QB QA QD (DD) QC(DC) QB(DB) QA(DA) 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 1 0 2 0 0 1 0 0 0 1 1 3 0 0 1 1 0 1 0 0 4 0 1 0 0 0 1 0 1 5 0 1 0 1 0 1 1 0 6 0 1 1 0 0 1 1 1 7 0 1 1 1 1 0 0 0 8 1 0 0 0 1 0 0 1 9 1 0 0 1 0 0 0 0 10 1 0 1 0     11 1 0 1 1     12 1 1 0 0     13 1 1 0 1     14 1 1 1 0     15 1 1 1 1    

画出卡诺图 QQ00011110 QQ00011110 ApQc QpQ 0 0 0040 0 0 0 01 01 0 11 11 10 0 DQD=2,2Atec2B2A DCQC=2C24+2c2B+2c2B2A QQA0001|11|10 QQ00011110 QpQ ApQc 00 00 01 01 φ|φ 0040 00中 10 040 0 DBOTB=QD2B A+OBOA D0ta=O 2021/2/23 作者:清华大学电子工程系罗嵘 第330页

2021/2/23 作者：清华大学电子工程系 罗嵘 第330页 •画出卡诺图 QBQA QDQC 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1     1 0 1 0   QBQA QDQC 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1     1 0 0 0   QBQA QDQC 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1     1 0 0 0   QBQA QDQC 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1     1 0 1 0   D D A C B A n DD ＝Q = Q Q＋Q Q Q +1 C A C B C B A C n DC Q = Q Q + Q Q + Q Q Q ＝ +1 D B A B A B n DB ＝Q = Q Q Q＋Q Q +1 A A n DA Q = Q ＝ +1

阵列图 4×8×4 WI=2D2A B W2=2c2B2A Qc W3 =2c2B QcQ QD Ww w3w4WEw6w,W8 W5=2C2B2A W=Q W8=e R CP 2021/2/23 作者:清华大学电子工程系罗嵘 第331页

2021/2/23 作者：清华大学电子工程系 罗嵘 第331页 •阵列图 4×8×4 QA W1 W2 W3W4W5W6 W7W8 D D D D QB QC QD R CP C B A D A W Q Q Q W Q Q = = 2 1 C B A C A C B W Q Q Q W Q Q W Q Q = = = 5 4 3 D B A B A W Q Q Q W Q Q = = 7 6 W8 = QA