ما هي PAL و PLA ، التصميم والاختلافات؟

في وقت سابق ، تم تصميم دوائر المنطق يمكن القيام به باستخدام SSI (تكامل على نطاق صغير) مكونات مثل البوابات المنطقية ، معددات الإرسال ، de-multiplexers، FFs، إلخ. ولكن الآن يمكن لـ PLD أن تحل محل كل مكونات SSI هذه. لذلك هذا هو السبب في تقليل صناعة مباحث أمن الدولة مقارنةً بـ PLD ، وتستخدم هذه في العديد من التطبيقات. ال جهاز منطق قابل للبرمجة أو PLD نوع واحد من الشرائح المستخدمة لتنفيذ الدائرة المنطقية. يتضمن مجموعة من عناصر الدائرة المنطقية التي يمكن تعديلها بعدة طرق. يشبه PLD الصندوق الأسود الذي يتكون من مفاتيح قابلة للبرمجة بالإضافة إلى بوابات منطقية. تتمثل الوظيفة الرئيسية للمفاتيح في السماح للبوابات المنطقية داخل PLD بالترابط المتبادل لتنفيذ الدوائر المنطقية. يتم تصنيف PLDs إلى أنواع مختلفة مثل SPLD-simple PLD ( جيش التحرير الشعبى الصينى & PAL ) ، PLD- مجمع CPLD و FPGAs- صفائف بوابة قابلة للبرمجة الميدانية . تتناول هذه المقالة ما هو PAL و PLA والتصميم والاختلافات بينهما.

ما هي PAL و PLA؟

كلاهما منطق صفيف قابل للبرمجة و صفيف المنطق القابل للبرمجة هي أنواع من PLDs (أجهزة منطقية قابلة للبرمجة) ، وتستخدم بشكل أساسي لتصميم المنطق المركب بشكل متبادل عن طريق المنطق المتسلسل. يتمثل الاختلاف الرئيسي بين هذين الأمرين في أنه يمكن تصميم PAL بمجموعة من البوابات AND ومجموعة ثابتة من بوابات OR بينما يمكن تصميم PLA بمصفوفة قابلة للبرمجة من AND على الرغم من مجموعة ثابتة من بوابة OR. يوفر الجهاز المنطقي القابل للبرمجة تصميمًا بسيطًا ومرنًا للدائرة المنطقية.

منطق صفيف قابل للبرمجة

قبل الأجهزة المنطقية القابلة للبرمجة ، كان ملف دوائر المنطق التوافقي يمكن تصميمها باستخدام معدد إرسال ، وكانت هذه الدوائر صلبة ومركبة ، ثم يتم تطوير PLDs. كان الجهاز المنطقي القابل للبرمجة الأولي هو ROM ، لكنه لم ينجح بسبب مشكلات إهدار الأجهزة بالإضافة إلى تحسين النمو المتسارع في كل تطبيق من تطبيقات الأجهزة. للتغلب على هذه المشكلة ، تم استخدام PAL و PLA. هذان النوعان قابلان للبرمجة ويستخدمان الأجهزة بكفاءة.

صفيف المنطق القابل للبرمجة

تصميم منطق الصفيف القابل للبرمجة (PAL)

ال تعريف مصطلح PAL أو منطق الصفيف القابل للبرمجة هو نوع واحد من PLD والذي يُعرف باسم دائرة الأجهزة المنطقية القابلة للبرمجة ، وعمل PAL هذا هو نفس PLA. يمكن تصميم منطق الصفيف القابل للبرمجة باستخدام بوابات OR ثابتة وكذلك بوابات AND قابلة للبرمجة. من خلال استخدام هذا يمكننا تنفيذ وظيفتين سهلتين حيث يشير الشركاء والبوابات مع كل بوابة OR إلى أكبر عدد من شروط المنتج التي يمكن إنتاجها في شكل SOP (مجموع المنتج) لوظيفة محددة.

نظرًا لأن البوابات المنطقية مثل AND متصلة باستمرار نحو بوابات OR ، وهذا يشير إلى أن مصطلح المنتج المنتج لا يتم توزيعه مع وظائف الإخراج. تتمثل الفكرة الرئيسية وراء تطوير PLD في تصنيع منطق منطقي مركب على شريحة واحدة عن طريق إزالة الأسلاك المعيبة ، وتجنب التصميم المنطقي ، وكذلك تقليل استهلاك الطاقة.

مثال على PAL

نفِّذ ما يلي تعبير منطقي بمساعدة منطق الصفيف القابل للبرمجة (PAL)

X = AB + AC '
Y = AB '+ BC'

ما ورد أعلاه اثنين وظائف منطقية هي في شكل SOP (مجموع المنتجات) . مصطلحات المنتج الموجودة في التعبيرات المنطقية هي X & Y ، ومصطلح منتج واحد هو AC 'شائع في كل معادلة. لذا ، فإن إجمالي البوابات المنطقية المطلوبة لتوليد المعادلتين السابقتين هو AND gates-4 أو بوابات قابلة للبرمجة -2. يظهر الرسم التخطيطي المنطقي PAL المكافئ أدناه.

حلبة PAL المنطقية

تتمتع بوابات AND القابلة للبرمجة بحق الدخول للمدخلات المتغيرة العادية والمُكملة. في الرسم البياني المنطقي أعلاه ، المدخلات المتاحة لكل بوابة AND هي A ، A ، B ، B ، C ، C. لذلك ، من أجل إنشاء مصطلح منتج واحد مع كل بوابة AND ، فإن البرنامج مطلوب.
يمكن الحصول على جميع شروط المنتج عند مدخلات كل بوابة OR. هنا ، يمكن الإشارة إلى الوصلات القابلة للبرمجة على البوابة المنطقية بالرمز 'X'.

هنا ، تم إصلاح مدخلات بوابة OR. وبالتالي ، ترتبط شروط المنتج المطلوبة بكل مدخلات بوابة OR. نتيجة لذلك ، ستولد هذه البوابات معادلات منطقية معينة. ال '.' يمثل الرمز اتصالات دائمة.

تصميم صفيف المنطق القابل للبرمجة (PLA)

يقدم تعريف مصطلح PLA الوظيفة المنطقية في شكل مجموع منتج (SOP). يمكن تصميم هذا المصفوفة المنطقية القابلة للبرمجة باستخدام البوابات المنطقية مثل AND و OR و NOT عن طريق التصنيع على الشريحة ، مما يجعل كل مدخلات بالإضافة إلى مكملها يمكن الحصول عليها تجاه كل بوابة AND.

يتم توصيل مخرجات كل بوابة AND بكل بوابة OR. أخيرًا ، ينتج عن إخراج بوابة OR إخراج الشريحة. وبالتالي ، هذه هي الطريقة التي يتم بها الانتهاء من الارتباط المناسب لاستخدام تعبيرات مجموع المنتج. في المصفوفة المنطقية القابلة للبرمجة ، تكون اتصالات البوابات المنطقية مثل AND & OR قابلة للبرمجة. PLA باهظ الثمن ويصعب مقارنته بـ PAL. يستخدم PAL طريقتين متباينتين يمكن استخدامهما في مصفوفة منطقية قابلة للبرمجة لتحسين سهولة البرمجة. في هذا النوع من الطريقة ، يمكن إجراء كل اتصال باستخدام فتيل على كل نقطة تقاطع حيث يمكن فصل التوصيلات غير الضرورية عن طريق النفخ. تتضمن التقنية النهائية إجراء الاتصال أثناء عملية التصنيع باستخدام الغطاء المناسب المقدم لنموذج التوصيل البيني الدقيق.

مثال على جيش التحرير الشعبى الصينى

تنفيذ التعبير المنطقي التالي بمساعدة المصفوفة المنطقية القابلة للبرمجة (PLA)

X = AB + AC '
ص = AB '+ BC + AC'

الوظائف المنطقية المعطاة أعلاه هي في شكل SOP (مجموع المنتجات). مصطلحات المنتج الموجودة في التعبيرات المنطقية هي X & Y ، ومصطلح منتج واحد هو AC 'شائع في كل معادلة. لذا ، فإن إجمالي البوابات المنطقية المطلوبة لتوليد المعادلتين السابقتين هو AND gates-4 ، أو or gates-2 القابلة للبرمجة. يظهر الرسم التخطيطي المنطقي المكافئ لـ PLA أدناه.

دائرة منطق جيش التحرير الشعبى الصينى

تتمتع بوابات AND القابلة للبرمجة بحق الدخول للمدخلات المتغيرة العادية والمُكملة. في الرسم البياني المنطقي أعلاه ، المدخلات المتاحة لكل بوابة AND هي A ، A ، B ، B ، C ، C. لذلك ، من أجل إنشاء مصطلح منتج واحد مع كل بوابة AND ، فإن البرنامج مطلوب.
يمكن الحصول على جميع شروط المنتج عند مدخلات كل بوابة OR. هنا ، يمكن الإشارة إلى الوصلات القابلة للبرمجة على البوابة المنطقية بالرمز 'X'.

الفرق بين PAL و PLA

ال الفرق بين PAL و PLA في شكل جدولي يشمل بشكل رئيسي شكل PAL و PLA الكامل والبناء والتوافر والمرونة والتكلفة وعدد الوظائف والسرعة التي تمت مناقشتها أدناه.

وبالتالي ، فإن هذا كله يتعلق بـ PAL و PLA. من المعلومات المذكورة أعلاه ، أخيرًا ، يمكننا أن نستنتج أن هذه هي الأجهزة المنطقية القابلة للبرمجة (PLDs) حيث مجموعة منطق قابلة للبرمجة أكثر مرونة من منطق الصفيف القابل للبرمجة. ولكن ، يمكن لمنطق الصفيف القابل للبرمجة أن يولد بدون جهد دائرة منطقية توافقية. إليك سؤال لك ، ما هو دور PAL و PLA في الإلكترونيات الرقمية ؟