1 کلاس جبراني پنجشنبه 26 فروردين: ساعت 8:00 صبح ميان ترم ...

21
1 ي ن را ب ج لاس ک ه ب ن ش ج ن پ26 ت ع : سا# ن يورد ر ف8:00 ح ب ص رم ت# ان ي م ه ب ن س ه س3 ت ع : سا ت ش ه ب< پ ارد9:30 ح ب ص

Post on 21-Dec-2015

238 views

Category:

Documents


11 download

TRANSCRIPT

Page 1: 1 کلاس جبراني  پنجشنبه 26 فروردين: ساعت 8:00 صبح ميان ترم  سه شنبه 3 ارديبهشت: ساعت 9:30 صبح

1

کالس جبراني• 8:00 فروردين: ساعت 26پنجشنبه

صبح

ميان ترم • 9:30 ارديبهشت: ساعت 3سه شنبه

صبح

Page 2: 1 کلاس جبراني  پنجشنبه 26 فروردين: ساعت 8:00 صبح ميان ترم  سه شنبه 3 ارديبهشت: ساعت 9:30 صبح

Programmable Logic

PAL, PLA

Page 3: 1 کلاس جبراني  پنجشنبه 26 فروردين: ساعت 8:00 صبح ميان ترم  سه شنبه 3 ارديبهشت: ساعت 9:30 صبح

3

Integration

• SSI Small-Scale Integration

− Several gates in a package

• MSI Medium-Scale Integration

− Tens of gates in a package

• LSI Large-Scale Integration

− Hundreds to hundred thousands of gates in a package

• VLSI Very Large-Scale Integration

− More than above− E.g. Microprocessors.

Page 4: 1 کلاس جبراني  پنجشنبه 26 فروردين: ساعت 8:00 صبح ميان ترم  سه شنبه 3 ارديبهشت: ساعت 9:30 صبح

4

SSI (7400 Series)

Page 5: 1 کلاس جبراني  پنجشنبه 26 فروردين: ساعت 8:00 صبح ميان ترم  سه شنبه 3 ارديبهشت: ساعت 9:30 صبح

5

DIP

Dual in-line Packages

Page 6: 1 کلاس جبراني  پنجشنبه 26 فروردين: ساعت 8:00 صبح ميان ترم  سه شنبه 3 ارديبهشت: ساعت 9:30 صبح

6

PLAs

Programmable Logic Array

Pre-fabricated building block of many AND/OR gates (or NOR, NAND) "Personalized" by making/ breaking connections among the gates.

General purpose logic building blocks.

Page 7: 1 کلاس جبراني  پنجشنبه 26 فروردين: ساعت 8:00 صبح ميان ترم  سه شنبه 3 ارديبهشت: ساعت 9:30 صبح

7

PLA

Inputs

Dense array of AND gates Product

terms

Dense array of OR gates

Outputs

Page 8: 1 کلاس جبراني  پنجشنبه 26 فروردين: ساعت 8:00 صبح ميان ترم  سه شنبه 3 ارديبهشت: ساعت 9:30 صبح

8

PLA

Page 9: 1 کلاس جبراني  پنجشنبه 26 فروردين: ساعت 8:00 صبح ميان ترم  سه شنبه 3 ارديبهشت: ساعت 9:30 صبح

9

PLA

• A 3×2 PLA with 4 product terms.

Page 10: 1 کلاس جبراني  پنجشنبه 26 فروردين: ساعت 8:00 صبح ميان ترم  سه شنبه 3 ارديبهشت: ساعت 9:30 صبح

10

Design for PLA:Example

Implement the following functions using PLAF0 = A + B' C'F1 = A C' + A BF2 = B' C' + A BF3 = B' C + A

Personality Matrix

1 = asserted in term0 = negated in term- = does not participate

Input Side:

1 = term connected to output0 = no connection to output

Output Side:Outputs Inputs Product

t erm

Reuse of

t erms

A 1 - 1 - 1

B 1 0 - 0 -

C - 1 0 0 -

F 0 0 0 0 1 1

F 1 1 0 1 0 0

F 2 1 0 0 1 0

F 3 0 1 0 0 1

A B B C A C B C A

Page 11: 1 کلاس جبراني  پنجشنبه 26 فروردين: ساعت 8:00 صبح ميان ترم  سه شنبه 3 ارديبهشت: ساعت 9:30 صبح

11

Example: Continued

F0 = A + B' C'F1 = A C' + A BF2 = B' C' + A BF3 = B' C + A

Personality Matrix

Outputs Inputs Product t erm

Reuse of

t erms

A 1 - 1 - 1

B 1 0 - 0 -

C - 1 0 0 -

F 0 0 0 0 1 1

F 1 1 0 1 0 0

F 2 1 0 0 1 0

F 3 0 1 0 0 1

A B B C A C B C A

A B C

F0 F1 F2 F3

AB

B’C

AC’

B’C’

A

Page 12: 1 کلاس جبراني  پنجشنبه 26 فروردين: ساعت 8:00 صبح ميان ترم  سه شنبه 3 ارديبهشت: ساعت 9:30 صبح

12

Constants Sometimes a PLA output

must be programmed to be a constant 1 or a constant 0.− P1 is always 1

because its product line is connected to no inputs and is therefore always pulled HIGH;

− this constant-1 term drives the O1 output.

No product term drives the O2 output, which is therefore always 0.

Another method of obtaining a constant-0 output is shown for O3.

Page 13: 1 کلاس جبراني  پنجشنبه 26 فروردين: ساعت 8:00 صبح ميان ترم  سه شنبه 3 ارديبهشت: ساعت 9:30 صبح

13

BCD to Gray Code Converter

W = A + B D + B CX = B C'Y = B + CZ = A'B'C'D + B C D + A D' + B' C D'

Minimized Functions:

A 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1

B 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1

C 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1

D 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1

W 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 X X X X X X

X 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 X X X X X X

Y 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 X X X X X X

Z 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 X X X X X X

AB

CD 00 01 11 10

00

01

11

10

D

B

C

A

0 0 X 1

0 1 X 1

0 1 X X

0 1 X X

K-map for W

AB

CD 00 01 11 10

00

01

11

10

D

B

C

A

0 1 X 0

0 1 X 0

0 0 X X

0 0 X X

K-map for X

AB

CD 00 01 11 10

00

01

11

10

D

B

C

A

0 1 X 0

0 1 X 0

1 1 X X

1 1 X X

K-map for Y

AB

CD 00 01 11 10

00

01

11

10

D

B

C

A

0 0 X 1

1 0 X 0

0 1 X X

1 0 X X

K-map for Z

Page 14: 1 کلاس جبراني  پنجشنبه 26 فروردين: ساعت 8:00 صبح ميان ترم  سه شنبه 3 ارديبهشت: ساعت 9:30 صبح

14

4 product terms per each OR gate

A B C D

0

0

0

0

0

0

A B C D

A

BD

BC

W X Y Z

BC’

B

C

BCD

AD’

BCD’

Product terms cannot be shared !

PLA achieves higher flexibility at the cost of lower speed!

Page 15: 1 کلاس جبراني  پنجشنبه 26 فروردين: ساعت 8:00 صبح ميان ترم  سه شنبه 3 ارديبهشت: ساعت 9:30 صبح

15

PALs

• Programmable Array Logic a fixed OR array.

Inputs

Dense array of AND gates Product

terms

Dense array of OR gates

Outputs

Page 16: 1 کلاس جبراني  پنجشنبه 26 فروردين: ساعت 8:00 صبح ميان ترم  سه شنبه 3 ارديبهشت: ساعت 9:30 صبح

16

PALinputs

1st output section

2nd output section

3rd output section

4th output section

Only functions withat most four products can be implemented

Page 17: 1 کلاس جبراني  پنجشنبه 26 فروردين: ساعت 8:00 صبح ميان ترم  سه شنبه 3 ارديبهشت: ساعت 9:30 صبح

17

PAL

W = ABC + CDX = ABC + ACD + ACD + BCD Y = ACD + ACD + ABD

x

x

x

Page 18: 1 کلاس جبراني  پنجشنبه 26 فروردين: ساعت 8:00 صبح ميان ترم  سه شنبه 3 ارديبهشت: ساعت 9:30 صبح

18

Page 19: 1 کلاس جبراني  پنجشنبه 26 فروردين: ساعت 8:00 صبح ميان ترم  سه شنبه 3 ارديبهشت: ساعت 9:30 صبح

19

Tri-State (Output Enable) Gate

• Tri-State (Three-State) Inverter: The output in NOT of input if the Enable input is HIGH Else Hi-Impedance (Hi-Z)

− Unconnected.Enable

input output

outputinput

Enable• Tri-State (Three-State) Buffer:

Page 20: 1 کلاس جبراني  پنجشنبه 26 فروردين: ساعت 8:00 صبح ميان ترم  سه شنبه 3 ارديبهشت: ساعت 9:30 صبح

20

Active Low Input

• Tri-State Buffer with Active Low Enable:

• Tri-State Inverter with Active Low Enable:

in out

EN

in out

EN

3-state BUF, EN low

3-state INV, EN low

Page 21: 1 کلاس جبراني  پنجشنبه 26 فروردين: ساعت 8:00 صبح ميان ترم  سه شنبه 3 ارديبهشت: ساعت 9:30 صبح

21

Helper Terms If an I/O pin’s output-

control gate produces a constant 1, the output is always enabled, but the pin may still be used as an input too.

outputs can be used to generate first-pass “helper terms” for logic functions that cannot be performed in a single pass with the limited number of AND terms available for a single output.