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可编程逻辑阵列
PLA 示意图

可编程逻辑阵列(Programmable Logic Array)(PLA)是一种可以实现组合逻辑电路的可编程逻辑器件。PLA有一组可编程的AND闸,其连接到一组可编程的OR闸,如此可以达到:“只在合乎设置条件时才允许产生逻辑信号输出。”PLA有2^N个AND闸来输入N个变量,并且需要M个OR闸来输出M个结果。PLA如此的逻辑门布局能用来规划大量的逻辑函数,这些逻辑函数必须先以积项(有时是多个积项)的原始形式进行齐一化。

PLA与可编程数组逻辑设备(PAL)的差别为PLA的AND闸、OR闸皆可编程。

历史

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1970年,德州仪器根据IBM的只读关系存储器(ROAM)开发了一个有可编程光掩模的IC(TMS2000)。此IC借由改变金属层来达成可编程的功能。TMS2000有17个输入、18个输出以及8个JK触发器作为存储器。 同时,德州仪器将此设备命名为PLA。

步骤

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将所需逻辑化成积项之和(Sum of Products)(SOP) 将SOP化简至**简型式 决定输入的AND数组产生需要的和项(Product term) 决定OR数组的输入产生需要的积项(Sum term) 决定反向数组的连接 开始编程PLA 应用

在PLA的应用中,有一种是用来控制数据路径,在指令集内事先定义好逻辑状态,并用此来产生下一个逻辑状态(透过条件分支)。

举例来说,如果目前机器(指整个逻辑系统)处于二号状态,如果接下来的运行指令中含有一个立即值(侦测到立即值的字段)时,机器就从第二状态转成四号状态,并且也可以进一步定义进入第四状态后的接续动作。因此PLA等于扮演(芯片)系统内含的逻辑状态图(state diagram)角色。

除了PLA外,其他常用的可编程逻辑器件还有可编程阵列逻辑(PAL)、复杂可编程逻辑器件(CPLD)以及现场可编程逻辑门数组(FPGA)。

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