[笔记] [数字逻辑设计] 可编程模块
可编程模块
可编程逻辑器件（Programmable Logic Device）
- Read Only Memory (ROM)：AND 门阵列固定，OR 门阵列可编程
- Programmable Array Logic (PAL)：AND 门阵列可编程，OR 门阵列固定
- Programmable Logic Array (PLA)：AND 门阵列可编程，OR 门阵列可编程
- Complex Programmable Logic Device (CPLD) / Field Programmable Gate Array (FPGA)
前三种器件均为：输入经过 AND 门阵列再经过 OR 门阵列，从而得到类似最小项之和的形式
一些记号
ROM
有 \(n\) 个输入，\(m\) 个输出和 \(2^n\) 个经过译码的最小项
其与门阵列是固定的，无法编程；或门阵列是可以编程的
因此，可以将一个 ROM 或者 PROM 简单地看作一个有多个输出的真值表，从而将 ROM 视作一个存储单元，输入的 \(n\) 个 bit 相当于数据的地址
下图展示了一个 ROM 的结构
其中 ROM 的大小通过地址深度乘上字宽得到，地址深度即为地址的个数，字宽表示一个数据有多少个二进制位
下面是一个具体的例子
四个或门的连接点是可以修改的
Programmable Array Logic (PAL)
与 ROM 相反，PAL 的与门阵列可以编程，而或门阵列是固定的，无法修改，下面是一个例子
需要注意的是，PAL 在使用时可能会出现与门个数不够的情况，这个时候可以通过将表达式中一部分最小项之和先计算出来，再重新放回前面的或门阵列中，下图是一个例子
Programmable Logic Array (PLA)
PLA 相比前面的几种可编程逻辑，其灵活性更强，因为它的或门阵列和与门阵列都是可以编程的
有时，输出的或门还会再加上可编程的异或门来实现更多的功能（controllable inverter），如下图
查找表（Lookup Tables, LUTs）
（其实没太看懂，建议自行寻找其他资料/kk）
思路 1：使用一个 MUX 进行查找
基础思路是使用静态内存（SRAM）与一个（可能较大的）MUX 进行数据的查找
由于上面一种思路可能需要非常大的 MUX，因此可以考虑使用树形结构的多层 MUX 来实现一个较大的 MUX 的功能
浙公网安备 33010602011771号