Программируемая логическая матрица Советский патент 1984 года по МПК G11C17/00 C06F7/00 

Устройство относится к вычислительной технике и может быть использовано в качестве элементной базы для реализации логических функций.

Известна программируемая логическая матрица, содержащая п элементбв НЕ (п - число входов матрицы) , входы и выходы которых подключены к соответствующим вертикальным шинам, S горизонтальных шин, являющихся выходами матрицы, причем горизонтальные шины через резисторы подключены к шине напряжения питания, 2п5 элементов связи, подключенных к. вертикальным и горизонтальным шинам в соответствии с программируемой функцией ClJ«

Недостатком такой матрицы являются ограниченные логические возможности, поскольку в ней/формируются только конъюктивные термы.

Наиболее близкой по технической сущности является программируемая логическая матрица, содержащая п входных (вертикальных) шин, соединенных с входами п элементов НЕ, выходы KOTOpfcJx образуют п инверсных (вертикальных) шин, К горизонтальных шин, соединенных с вертикальными шинами элементами связи, выполненными на диодах или транзисторах, горизонтальные шины через резисторы подключены к шине питания и являются входами одного или нескольких элементов ВДИ, выходы которых являются выходными шинами матрицы

Недостатком этой программируемой логической матрицы является низкая информационная емкость, обуслов- ленная тем, что на одной горизонтальной шине, подключенной к входам элементов ИЛИ, можно сформировать только один конъюнктивный терм.

Цель изобретения - увеличение информационной емкости программируемой логической матрицы за счет реализации на горизонтальных шинах, подключенных к выходам элементов ИЛИ нескольких конъюнктивных термов.

Поставленная цель достигается тем, что в программируемую логическую матрицу, содержащую матрицу элементов связи 2.nk (где п - чиспо входов, данной матрицы, ), выполненных на диодах, аноды которых подключены к .горизонтальным шинам, а катоды - к вертикальным шинам в соответствии с программируемой функ, цией, элементы НЕ, выходы которых соединены с четными вертикальными шинамиу а входы - с нечетными и являются входами программируемой J логической матрицы, ограничительные элементы, выполненные на резисторах, одни выводы которых подключень к соответствующим горизонтальным шинам, а другие - к шине питаю0 щего напряжения, элементы ИЛИ, входы которых соединены с k-s горизонтальными шинами () в соответствии с программируемой функцией, а выходы являются выходами програм2 мируемой логической матрицы, введены S дополнительных элементов НЕ, входы дополнительных элементов НЕ подключены к s горизонтальным шинам, а выходы являются дополнительQ ными вертикальными шинами, и s,() дополнительных элементов связи, выполненных на диодах, аноды которых подключены к () горизонтальным шинам, а катоды - к дополнительным вертикальным шинам в соответствии с

5 программируемой функцией.

На фиг,1 приведена схема предложенной программируемой матрицы; на фиг,2 - схема матрицы, реализующей логическую, функцию в соответствии

0 с примером.

Программируемая логическая матрица содержит 2п вертикальных шин I, .п входных элементов НЕ 2, 1 горизонтальных шин 3, причем нечетные вертикальные шины являются входами матрицы Х, Х,..., Х. Эти шины соединены с входами элементов НЕ 2, выходы которых соединены с четными вертикальными шинами. В зависимости от прогрммируемой функции вертикальные шины соединяются с горизонтальными шинами с помощью элементов связи 4, выполненных на диодах. Горизонтальны.е шины через ограничительные элементы 5, выполненные на резисторах, соединены с шиной- питающего напряжения 6. Уст эойство содержит также 5 дополнительных элементов НЕ 7, входы которых соединены с s горизонтальными шинами (lis.lc), а выходы с s дополнительными вертикальными шинами 8, которые соединены с V-s гориз.онтальными шинами с.помощью дополнительных элементов связи 9, выполненных на диодах, в соответствии с программируемой функцией. Входы элементов ИЛИ 10 подключены к k-s горизонтальным

3

шинам в соответствии с программируемой функцией. Выхода элементов Ш1И 10 являются выходами программируемрй логической матрицы (у , у ,...

УШ)

Устройство работает следующим

образом.

Выходные сигналы Х, X ,...,Х подаются на нечетные вертикальные шины. С помощью элементов НЕ 2 на четных вертикальных шинах формируются инверсные значения входных сигналов. На горизонтальных шинах 3 формируются необходимые конъюнктивные термы (с помощью диодов, подключенных между вертикальными и горизонтальными шинами в соответствии с программируемой функцией). Наличие дополнительных элементов НЕ 7 и дополнительных элементов связи 9 позволяет формировать на любой из k-5 горизонтальных шин логическую функцию вида

PI О где q j - выходной комбинированный

конюнктивный терм на : L-Й горизонтальной шине (,

Р1);

q

конюнктивный терм, формируемый на i-й горизонтальной шине (, k-s) с помощью вертикальных шин 1 и соответствующих элементов связи 4;

конюнктивный терм, форьда jруемый на .-й горизонтальной шине (j ,k) с помощью вертикальных шин 1 и соответствующих элементов связи 4;

р. - конъюктивный терм р. после инвертирования дополнительным элементом НЕ 7. ; В матрице-прототипе в связи с отсутствием дополнительных элементо НЕ и дополнительных элементов связи

q. я|, 1 1. 2) Таким образом, наличие дополнительных элементов НЕ 7, вертикальны шин 8 и элементов связи 9 дает возможность с помощью одного комби190814

.нированного терма (1) реализовать в предложенной матрице более емкие функции, чем в матрице-прототипе. . Причем положительный эффект тем

больше, чем больше единичных конъюнкций в таблице истинности.

В качестве примера на фиг.2 приведена схема, реализующая функцию четырех аргументов вида (,

0

Х,Х2Хэ+Х Х2Х Х/2Х Х,,Х,Х .

AJIH которой требуется матрица-прототип с 6-ю горизрнтапьными шинами ().

Указанная функция может быть 0 представлена в следующем виде

.X.

и реализована на данной матрице при ,. В данном случае общее количество горизонтальных шин в матрице-Прототипе и в данной матри,.це одинаково и равно 6, однако во многих случаях может иметь место и сокращение числа горизонтальных шин. Например для функции

,

при реализации на матрице-прототипе требуется 5 горизонтальных шин, а при цредставлении в виде

X

.и реализации на данной матрице требуется 4 горизонтальных шины.

Это означает, что на матрицу с заданными параметрами (п,k ,m) могут быть реализованы логические функции с больщим количеством конъюнктивных термов, т.е. емкость данной

матрицы больше, чем известной.

U

Й/2.Г

ПРОГРАММИРУЕМАЯ ЛОГИЧЕСКАЯ МАТРИЦА, содержащая матрицу элементов связи 2п-и(где п - число входов данной матрицы, , выполненных на диодах, аноды которых подключены к горизонтальным шинам, а катоды - к вертикальным шинам в соответствии с программируемой функцией, элементы НЕ, выходы которых соединены с чет№1ми вертикальными шинами, а входы - с нечетными и являются входами программируемой логической матрицы, ограничительные элементы, выполненные на резисторах, одни выводы которых подключены к соот0етствую1Щ1м горизонтальным шинам, а другие - к шине питающего напряжения-, элементы ИЛИ, входа которых соединены c/k-s горйзонтальр|1Ми шинами () в соответствии с программируемой функцией, а выходы являются выходами программируемой логической матрицы, отличающаяся тем, что, с целью увеличения информационной емкости программируемой логической матрицы, в нее введены дополнительных элементов НЕ, входы дополнительнь1х элементов НЕ подключены к s горизонтальным шинам, а выходы являются дополнительными ртикаль ми шинами, и 5 (k-s) дополнитель ных элементов связи, выполненных на диодах, аноды которых подключены к () горизонтальными шинами, а катоды - к дополнительным вертикальным шинам в соответствии с программируемой функцией.

Q Э О

О

а

л/г. 2