基本介紹
- 中文名：可程式序邏輯陣列
- 外文名：Programmable Logic Array
- 簡稱：PLA
- 特點：結構規整、使用靈活等
- 組成：與、或陣列
- 套用：實現組合電路、時序電路
PLA的結構原理,PLA的故障類型,編程式的方法,用PLA實現組合電路,
PLA的結構原理
PLA的結構原理可用圖1矩陣圖說明。虛線上部分是“與邏輯陣列”作為輸入矩陣(也稱解碼矩陣)，接收輸入信號。虛線下部分是“或邏輯陣列”，作為輸出矩陣(也稱編碼矩陣)，傳送輸出信號。B8B7…B1為輸入變數，與其對應的8條水平線表示輸入線，F1…F7是輸出函式，與其對應的7條水平線表示7個“或”門；P0…P8是F1…F7中的各個“與項”，與其對應的9條垂線表示9個“與”門；水平線與垂直線交叉處相當於一個存儲單元(由連線的電晶體等組成)，黑點表示單元為“1”，無黑點表示單元為“0”。
AND陣列和OR陣列交叉點處是否連有編程管確定了相應的邏輯變數是否參與運算。
PLA的故障類型
在對PLA進行故障檢測時一般考慮如下故障：
(1) 丟失交叉點故障：PLA在生產製造過程中，或是用戶編程時都有可能使應該連線的編程管沒有正確連上，不該連線的編程管錯誤地連上，這將引起PLA邏輯混亂。
(2) 多餘交叉點故障：在PLA使用一段時間後，某些編程管很有可能損壞，進而引起PLA邏輯混亂。
(3) 固定故障；
(4) 鄰線橋接故障。
檢測交叉點故障的測試集能夠復蓋固定故障和鄰線橋接故障。
編程式的方法
編程式的方法有兩種：一種是採用在製造過程中用掩模寫入二極體有無的信息；另一種是由用戶採用某種方法按照欄位在陣列上實現二極體矩陣。前種方法稱為掩模PLA，後一種方法稱為FPLA。
圖2 FPLA的結構
FPLA是一種用戶將邏輯函式編程式的方法，圖2是一種FPLA結構。其一種型式是在編程式之前製成所有格點，這時，若在二極體和熔絲串接組合內熔斷任意適當的熔絲，就可使該格點的二極體無效。另一種型式是在所有格點上製作的電晶體內，破壞任意電晶體的PN結，而製成該格點的二極體。此外，還有其它型式。
用戶編程式的工作就是選擇與陣列、或陣列以及各輸出的工作電平，並對這些部分分別製作不同的熔絲連線。
用PLA實現組合電路
PLA的最基本功能就是將任意的邏輯函式作為組合電路來實現。如前所述，由於PLA是由與陣列及或陣列構成，故可看成是“與-或”二級結構的多輸出邏輯電路。下面舉例說明。
設計2位加法器。設兩個2位的數是A=(
)，B=(
)，A、B的和為S=(
)。
圖3為對應的PLA的圖形，它是與一或二級結構，形成一種超前加法器。要想用PLA實現組合電路，需把要實現的邏輯功能(邏輯函式)用積和形式的邏輯式表示，把它做成PLA圖形。用積和形的邏輯式表示所給出的邏輯函式是基本的，實現時，假設輸人變數及輸出變數的個數不定，則實現時所必要的陣列容量與積項數成比例。因此，用儘量少的積項表示要實現的邏輯函式是很重要的。
圖3 採用PLA的2位加法器
