Bài giảng môn Kỹ thuật số 2: Chương 3 - GV. Nguyễn Hữu Chân Thành

Bài giảng môn Kỹ thuật số 2: Chương 3 trình bày các thiết bị logic lập trình. Các nội dung cụ thể được trình bày ở chương này bao gồm: Giới thiệu, thiết kế mạch dùng PLA, thiết kế mạch dùng PAL, giới thiệu về CPLD, giới thiệu về FPGA.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng môn Kỹ thuật số 2: Chương 3 - GV. Nguyễn Hữu Chân ThànhBài giảng môn Kỹ thuật số 2 Chương 3CÁC THIẾT BỊ LOGIC LẬP TRÌNH Giảng viên: NguyễnHữu Chân Thành 1 Bài giảng môn Kỹ thuật số 21. GIỚI THIỆU Caùc choïn löïa cho vieäc thöïc hieän maïch: Giảng viên: NguyễnHữu Chân Thành 2 Bài giảng môn Kỹ thuật số 21. GIỚI THIỆU (tt) PLD laø teân goïi chung cho caùc vi maïch soá coù theå laäp trình ñeå cung caáp caùc chöùc naêng khaùc nhau. Moät PLD coù theå ñöôïc xem nhö moät “hoäp ñen” (black box). Hình 3.1 PLD nhö moät hoäp ñen. Giảng viên: NguyễnHữu Chân Thành 3 Bài giảng môn Kỹ thuật số 21. GIỚI THIỆU (tt) Hình 3.2 Moät caáu truùc laäp trình ñôn giaûn. Coù theå chia thaønh 3 hoï PLD chính: SPLD (Simple PLD), CPLD (Complex PLD) vaø FPGA (Field Programmable Gate Array).  SPLD: ROM, PLA, PAL, GAL …  CPLD  FPGA Giảng viên: NguyễnHữu Chân Thành 4 Bài giảng môn Kỹ thuật số 21. GIỚI THIỆU (tt) Caùc coâng ngheä laäp trình:  Caàu chì (fusible link)  Laøm ñöùt (noùng chaûy - blowing) caàu chì ñeå ngaét moät keát noái giöõa caùc ñöôøng.  Chæ coù theå laäp trình moät laàn.  Coù theå tích hôïp vôùi maät ñoä raát cao. Hình 3.3 Coâng ngheä caàu chì. Giảng viên: NguyễnHữu Chân Thành 5 Bài giảng môn Kỹ thuật số 21. GIỚI THIỆU (tt)  Caàu chì nghòch (antifuse) Hình 3.4 Coâng ngheä caàu chì nghòch. Giảng viên: NguyễnHữu Chân Thành 6 Bài giảng môn Kỹ thuật số 21. GIỚI THIỆU (tt)  Coâng ngheä EPROM-Based  Caùc transistor nMOS ñöôïc duøng ñeå chuyeån maïch cho caùc keát noái giöõa caùc ñöôøng.  Coù theå tích hôïp vôùi maät ñoä töông ñoái cao. a. PROM b. EPROM Hình 3.5 Coâng ngheä EPROM-Based. Giảng viên: NguyễnHữu Chân Thành 7 Bài giảng môn Kỹ thuật số 21. GIỚI THIỆU (tt)  Coâng ngheä SRAM-Based  Moät bit boä nhôù seõ ñieàu khieån moät phaàn töû chuyeån maïch.  Coù theå laäp trình hay laäp trình laïi treân maïch (in-circuit programming).  Khoâng giöõ thoâng tin khi taét nguoàn (volatile). Hình 3.6 Coâng ngheä SRAM-Based. Giảng viên: NguyễnHữu Chân Thành 8 Bài giảng môn Kỹ thuật số 22. THIẾT KẾ MẠCH DÙNG PLA (Programmable Logic Array) Bao goàm hai taàng coång logic: moät maûng coång AND laäp trình theo sau laø moät maûng coång OR laäp trình. Caùc thoâng soá:  Soá ngoõ vaøo (n)  Soá ngoõ ra (m)  Soá haïng tích (k) Hình 3.7 Caáu truùc toång quaùt cuûa moät PLA. Giảng viên: NguyễnHữu Chân Thành 9 Bài giảng môn Kỹ thuật số 2 2. THIẾT KẾ MẠCH DÙNG PLA (tt)  Ví duï 3.1: Hình 3.8 laø sô ñoà chi tieát cuûa moät PLA nhoû vôùi 3 ngoõ vaøo, 4 soá haïng tích vaø 2 ngoõ ra.nh 3.8 Sô ñoà möùc coång cuûaHình 3.9 Sô ñoà nguyeân lyù cuûa PLA hình 1 PLA. Giảng viên: NguyễnHữu Chân Thành 10 Bài giảng môn Kỹ thuật số 2 2. THIẾT KẾ MẠCH DÙNG PLA (tt)  Ngoaøi ra, cöïc tính ngoõ ra cuõng coù theå laäp trình baèng caùch noái theâm moät coång EX-OR vaøo moãi ngoõ ra.ình 3.10 Caáu truùc cuûa PLA 4x8x4 vôùi cöïc tính ngoõ ra laäp trình ñöôïc Giảng viên: NguyễnHữu Chân Thành ...