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可編程邏輯器件中邏輯的實現方法

發布時間:2008/12/8 0:00:00 訪問次數:686

  一個二進制函數的輸出,可以用其輸人函數的最小項之和來實現。因此,任一函數的輸出就可以用圖1所 示的積或兩級邏輯電路來實現。這種方法同樣適用于多輸出的情況,而每個輸出是由其自己的積項和來形 成,如圖2所示為多輸出積或兩級邏輯電路。


圖1 積或兩級邏輯電路


圖2 多輸出積或兩級邏輯電路

  在圖2中,每個積項分別由一個與門來實現,但同一個積項又可為多個輸出項共享。囚此,對一個具有 多輸人和多輸出的邏輯電路,可用一個與陣列和一個或陣列來實現,如圖3所示。輸人變量i1,…,in作 為與陣列的輸人,而與陣列的輸出則為掘個積項f1,……,fm。每一條輸出線代表一個積項,故將這些輸 出線稱為積項線。積項線又作為或陣列的輸人,或陣列的輸出即為各輸出函數p1,…,pi。

  圖4(a)給出了圖2所示的具有3輸人和3輸出的組合邏輯電路應用正邏輯規則時,用nm0s電路實現的具 體電路結構。

  當采用正邏輯規則時,由圖4(a)看出,與陣列和或陣列都是用“或非門”來實現的,即


圖3 多輸人z多輸出邏輯電路


圖4 用nm0s電路實現邏輯電路


  應當指出的是,當采用正邏輯規則時,若積項為f1=i1i2i3時,則在陣列中并不是將輸入變量i1和i3的 原變量,i2的反變量在積線交叉點處用nm0s晶體管連接起來,而是各取其輸人變量的反變量,即i1,i2和 i3的輸入與積項線交叉點由nm0s晶體管連通。

  當采用負邏輯規則時,因上述的陣列結構變為“與非”邏輯關系,則與陣列應為

  即各積項和與陣列中的輸入變量完全對應,而不必取其反變量,此時的陣列結構如圖4(b)所示。

  可以看出,一個兩級與-或電路,可采用一個等效的兩級與非邏輯電路實現。由于mos技術中采用或非門 具有設計容易和性能好的優點,故上述的與陣列和或陣列都是用或非門實現的。上例中的與陣列為6×4陣 列結構,而或陣列為4×3結構,但由于采用正、負邏輯規則的不同,內部結構也不相同。


圖5 輸出與輸入交集之間的關系

  要使陣列中的輸出與輸入變量發生聯系,只要在相關的輸出和輸人相交處接一個mos場效應管,該管的柵 極接到輸人線上,雨漏極接到輸出線,源極接地,如圖5( a)所示;若采用雙極型晶體管時,則晶體管 的基極接到輸入線上,發射極通過熔絲接到輸出線上,集電極接電源vcc如圖5(b)所示。

  歡迎轉載,信息來源維庫電子市場網(www.dzsc.com)



  一個二進制函數的輸出,可以用其輸人函數的最小項之和來實現。因此,任一函數的輸出就可以用圖1所 示的積或兩級邏輯電路來實現。這種方法同樣適用于多輸出的情況,而每個輸出是由其自己的積項和來形 成,如圖2所示為多輸出積或兩級邏輯電路。


圖1 積或兩級邏輯電路


圖2 多輸出積或兩級邏輯電路

  在圖2中,每個積項分別由一個與門來實現,但同一個積項又可為多個輸出項共享。囚此,對一個具有 多輸人和多輸出的邏輯電路,可用一個與陣列和一個或陣列來實現,如圖3所示。輸人變量i1,…,in作 為與陣列的輸人,而與陣列的輸出則為掘個積項f1,……,fm。每一條輸出線代表一個積項,故將這些輸 出線稱為積項線。積項線又作為或陣列的輸人,或陣列的輸出即為各輸出函數p1,…,pi。

  圖4(a)給出了圖2所示的具有3輸人和3輸出的組合邏輯電路應用正邏輯規則時,用nm0s電路實現的具 體電路結構。

  當采用正邏輯規則時,由圖4(a)看出,與陣列和或陣列都是用“或非門”來實現的,即


圖3 多輸人z多輸出邏輯電路


圖4 用nm0s電路實現邏輯電路


  應當指出的是,當采用正邏輯規則時,若積項為f1=i1i2i3時,則在陣列中并不是將輸入變量i1和i3的 原變量,i2的反變量在積線交叉點處用nm0s晶體管連接起來,而是各取其輸人變量的反變量,即i1,i2和 i3的輸入與積項線交叉點由nm0s晶體管連通。

  當采用負邏輯規則時,因上述的陣列結構變為“與非”邏輯關系,則與陣列應為

  即各積項和與陣列中的輸入變量完全對應,而不必取其反變量,此時的陣列結構如圖4(b)所示。

  可以看出,一個兩級與-或電路,可采用一個等效的兩級與非邏輯電路實現。由于mos技術中采用或非門 具有設計容易和性能好的優點,故上述的與陣列和或陣列都是用或非門實現的。上例中的與陣列為6×4陣 列結構,而或陣列為4×3結構,但由于采用正、負邏輯規則的不同,內部結構也不相同。


圖5 輸出與輸入交集之間的關系

  要使陣列中的輸出與輸入變量發生聯系,只要在相關的輸出和輸人相交處接一個mos場效應管,該管的柵 極接到輸人線上,雨漏極接到輸出線,源極接地,如圖5( a)所示;若采用雙極型晶體管時,則晶體管 的基極接到輸入線上,發射極通過熔絲接到輸出線上,集電極接電源vcc如圖5(b)所示。

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