سخت افزارهای برنامه پذیر

صفحه 1:
فصل دوم سخت افزارهای برنامه پذیر (PROO, PLO, POL, GGL, OFLO, OFLO) ترم بهاره 84-85 دانشگاه کاشان © عب سا ‘hsabaghianb @ kashanu.ac.ir 2 pete te oe: 

صفحه 2:
فصل دوم : سخت افزارهای برنامه پذیر ‎QO‏ مقدمه ‎O‏ حافظه فقط خواندنی قابل ببرنامه 622 ‎4PROM)‏ ‏لس افراره منطقی برنامه پذیر ( (1/1 آرایه های منطتی قابل برنامه 72 ‎(PLA)‏ ‏[امنطق آرایه ای برنامه پذیر ‎(PAL)‏ ‏سا منطق آرایه ای عمومی ‎(GAL)‏ ‎PLD co. 651354‏ & hsabaghianb @ kashanu.ac.ir 2 pp ea ‏رخ و‎ 

صفحه 3:
مقدمه امدارات برنامه پذیر تراشه های همه منظوره ای که قابلیت پيكربندي برای کاربردهای مختلف را دارند . أویوگی محصولات مختلف و جنبه های رو به پیشرفت ‎ghar cu‏ ‎cs‏ ‏*** ساختار داخلى ““كاريره ** قابليت اطمينان **شيوه برنامه ريزى hsabaghianb @ kashanu.ac.ir > ‘pp ea aa eS 

صفحه 4:
دسته بندی کلی )۳10۷( ‏خواندنی برنامه پذیر[۱]‎ Jat cla alate )۳1:1( ]۲ ‏[افنراره های منطتی بررنامه پذیر‎ )1۳6۸( ]۳ ‏لس آرایه ی دروازه های بررنامه پذیر میدانی[‎ [1] Read Only Memory [2] Programmable Logic Devices [3] Field Programmable Gate Array hsabaghianb @ kashanu.ac.ir > ‏عون‎ a ‏ميدي‎ 

صفحه 5:
PLD gsi ‎ila cleo 1310)‏ بررنامه پر ساده ال ‎(SPLD)‏ ‏السأ افنراره های متطقی بررنامه پذیر پیچیده[ ¥[ ‎(CPLD)‏ ‎[1] Simple Programmable Logic Devices [2] Complex Programmable Logic Devices ‎hsabaghianb @ kashanu.ac.ir 2 “IS 56h ‏لح‎ 

صفحه 6:
ظرفيت منطقى انواع قراشه هاى برفامه بذ Gates 20000 Alters FLEX 10000, AT&T ORCA 2 000, S000 2000 08 ‘aller MAX 9000 ‎MAX 7000,‏ تالا ازج ‎"AMD Mateh, Lattice‏ ‎(Cypress FLASH3T0, Xilinx XC9S00‏ ‎ ‎200 ‎SPLDs CPLDs FPGAs ‎hsabaghianb @ kashanu.ac.ir 2 ‏ديدي و‎ © 

صفحه 7:
حافظه فقط خواندنی قابل برنامه ریزی(۳6۲۵0) لاحافظه **شامل كل برنامه سيستم هاى كوجى #بخشی از برنامه در سیستم های بزرگ لامدار ترکیبی دو سطحی ۸-018 ‎ea AND aie?‏ " **طبقه +01 قابل برنامه ريزى *#*مناسب براي پیاده سازی مدارات به فرم 50۷ **بخش پر مدارات حالت بو و ان 2 ‎hsabaghianb @ kashanu.ac.ir‏ 

صفحه 8:
‎eS‏ و ‎(ROO) Et! ‎OOne Time Programmable (OTP) «PROM ‎OReProgrammable (RP) *EPROM (UVROM) “EEPROM ‎hsabaghianb @ kashanu.ac.ir 2 

صفحه 9:
افزاره های منطقی برنامه پذیر ساده (66,0) [۱ ۸1 ‏امعادل حداکثر ۲۰۰ گیت‎ ‏ابا اسامی‎ “PLA (Programmable Logic Array) **PAL (Programmable Array Logic) **GAL (Generic Array Logic) **PLD (Programmable Logic Device) لادر دو نوع ‎RP ,OTP‏ لا کاربرد ماشین هاي حالت ساده. شمارنده ها و 1096 6106 hsabaghianb @ kashanu.ac.ir 2 ‏عطرلد خموذعل‎ © 

صفحه 10:
فزاره منطقی قابل برنامه ریزی پیچیده ‎(COPVO‏ SPLD 64 6 2 ‏لأ نوعا معادل‎ ‏لا اسامی‎ **EPLD (Erasable Programmable Logic Devices) *PEEL (Programmable, Electrically Erasable Logic) **EEPLD (Electrically Erasable Programmable Logic Devices) **MAX (Multiple Array Matrix, Altera) لا انواع فن آوري هاي ساخت ۳1301 , ‎EEPROM , FLASH , SRAM‏ لآ فرار و غير فرار لا امکان 15۳ لأ نسبت به4 110 كرانتر ولى ولي كارابي بالاتر و قابليت بيش بيني زماني hsabaghianb @ kashanu.ac.ir 2 Cage aN a 

صفحه 11:
PLO 572) 66.» LG ‏منطقی‎ cha 41,7 AND-OR (abe 99 05 5 slo ‏اهر دو طبقه قابل برنامه ریزی‎ لس پیاده سازی عبارات بفرم جمع حاصلضرب لاهر دروازه (۸[1 - هر جمله ضربی دلخواه لاتعداد (47011 ها محدود ِ لادروازه هاي 6018 - تعداد خروجي ها sabaghianb @ kashanu.ac.ir 2 “45 se 21, b- U0 

صفحه 12:
PLO 572) 66.» LG ‏منطقی‎ cha 41,7 لس معرفي يك ‎PLA‏ ‏*” تعداد ورودی ها ** تعداد خروجی ها ‎AND) (23 Odie ola?‏ ( لا يك 1۸ ي ‎iy? dee PLNXm‏ * ورومي eas me ‏ي 21 وروهي‎ AND ove p* * معمولا تعداد جملات ضربي ( ۲) خيلي کمتر تعداد جملات مینیمم (27) hsabaghianb @ kashanu.ac.ir 2 Cage aN a 

صفحه 13:
یک ۳۱۵ کوچک ۴«۳ با ۶ جمله ضربی hsabaghianb @ kashanu.ac.ir 2 Cage aN a 

صفحه 14:
راع با ن‌طلیثرف‌نرده hsabaghianb @ kashanu.ac.ir 2 Cage aN a 

صفحه 15:
الگوی برنامه ریزی ‎PLO‏ ات یک مدار نمونه 1 + + + a 2 ‏سب 7 -- ولك‎ 13 Ps ‏اد‎ 1 4b ‏د‎ ‎0000 1 01 02 1 اب 3 + + + 0 03 hsabaghianb @ kashanu.ac.ir 2 Cage ea a 

صفحه 16:
عبارات بولی معادل et + et} Bb Od = 10.18 + IV. 18". 19. 1 4 4 06 = 10.19" + 10.19.18 +9 1 08 < 1019 + 10۰9 + ۴ | 01 1 02 1 جملات ضربى مشترك - امكان جايكيرى + t 0a hsabaghianb @ kashanu.ac.ir 2 Cage aN a 

صفحه 17:
برنامه ریزی 001,00 برای ایجاد توابع صفر و یک SSS ‏تق ول ا‎ + ۳ ute —s f + XJ JU حرق 2۶۸۱] ۴2۲ ۴3] 4 ۳6 1 o1 1 1 2 37 + 1 09 6 hsabaghianb @ kashanu.ac.ir 2 Cage aN a 

صفحه 18:
یک منال نوعی از ۵ 8251001 («ولسط1970) ورودی ***86؛ دروازه ۸9 م حروجى لاتعداد فيوزها #صفحه ‎AND (AND Plane)‏ ۸ 2 ۱۰۳۱2 OR (AND Plane) ۳۸۵-۸ ۸ ‏*#صفحه‎ hsabaghianb @ kashanu.ac.ir 2 Cage aN a 

صفحه 19:
معایب 6,0 سا دو صفحه قابل برنامه ریزی ** هرینه ساحت بیشت * تاخیر انتشار بیشتر لا .241 اين نشكل را رفع مى كند الاامروزه 214 هادر 4510 ها استفاده می شود ‎ASIC: Application Specific Integrated Circuit‏ hsabaghianb @ kashanu.ac.ir 2 Cage aN a 

صفحه 20:
منطق آرایه ای بر نامه پذیر ,6۳0 لادو سطحی *#طبقه (۸(1 قابل برنامه ريزي #طبقه 001۴ ابت لأ یک صفحه قابل برنامه ریزی ** هیده ساخت پایینترر ** سرعت بالاتر لأحالت خاصی از 1 ل داشتن پین های دوطرفه (ورود ی /خروجی) hsabaghianb @ kashanu.ac.ir 2 Cage aN a 

صفحه 21:
منطق آرایه ای بر نامه پذیر ,6۳0 لا براى هر كيت +01 تعداد جملات ۸۳ محدود است لا وجود 01۴ و۳۲17 ‎eri PALO‏ *حاوى فليب فلاب * بياده سازى مدارات ترتيبى ‎PALU‏ تسرکیبی ** بدون فليب فلاب eS SOL eile oly hsabaghianb @ kashanu.ac.ir 2 Cage aN a 

صفحه 22:
منطق های آرایه ای قابل برنامه ریزی 3 #5 ‎Oowbrrativad‏ ‎Obese‏ لأالمان حافظه اى ندارد $3 PALS, PALI6L80 ‏ورودی و ۸ خروجی‎ ‏پین دوطررفه‎ ‏تراشه 20 پین‎ * ‏آن دارای 74 سط و ۳۲ ستون‎ AND snijo™ ‏بر خلاف 31 دروازه‌های 10( نمی تواند به اشضراک گذاشته شود‎ ** ‏**هر +01 یک تابع شامل 7 جمله ضربی‎ ‏**جمله ضربی هشتم (درواز؛ فعل ساز ضروجی)‎ hsabaghianb @ kashanu.ac.ir 2 Cage aN a 

صفحه 23:
103 3 oe hsabaghianb @ kashanu.ac.ir 2 Cage aN a 

صفحه 24:
شماتیک پایه های 6466 PAL16L8 hsabaghianb @ kashanu.ac.ir 2 Cage aN a 

صفحه 25:
پایه های دوطر فه ‎٩0۵‏ ‏اص‌فا ورودی ** دروازه فعال ساز. صفر برنامه ریزی شود لاصرفا ضروجی *** خروجى در هيج جمله ضربى استفاده نشود **دروازه فعال ساز خروجى هميشه يا بسته به ورودى فعال مى شود الأعبور اول (جملة کمکی) یک مدار ب رگتر * دروازه فعال ساز خروجی بطور ثابت یک بررنامه ریزی می شود 2 ** خروجی در ورودی جملات ضربی نی استفاده شود لأ بصورت يك بازخورد ** دروازة فعال ساز آن دائم فعال ** به یکی از جمللات ضربی خودش وصل شود hsabaghianb @ kashanu.ac.ir 2 Cage aN a 

صفحه 26:
پیاده سازی مدارهای با بیش از هفت جمله ضربی ‎Q‏ اتصبال هر خضروجی بطور با زگشتی به ورودی جملات ضربی خروجی های ‏اد ‏امدار بصورت چهار طبته 0-01-۸۳-018 ۸۳ سا تاخیر انتشار مدا دو برابر ‏اچند ضروجی را اشفال مى کنند ‎hsabaghianb @ kashanu.ac.ir 2 Cage aN a 

صفحه 27:
۳0۵06 بسكراا)) تركيبيضيكر تانقبه ۳۸۲1618 است اچهار پایه (صرفا ورودی) اضافی ۸ ورودی اضافی برای هر جمله ضربی لس ساختار خرروجی این ترراشه کاملا مشابه 61-8 ۸1,1 است ایک تراشه 24 پایه hsabaghianb @ kashanu.ac.ir 2 Cage aN a 

صفحه 28:
منطق آرایه ای قابل برنامه ریزی ترتیبی ‎Ceqeud PO‏ لس خروجی ثبت شده دارند امدارات ترتیبی ei ۸1. ‏یکنونه‎ PALIGR8U ‏ورودی اصلی‎ ‏*“يك وروی کلای‎ ( 6012-13 ‏"یک ورودی مشترک جهت کنترل خروجی‎ ‏زروجى‎ ‏پایه‎ ٠١ ‏**يك تراشه‎ hsabaghianb @ kashanu.ac.ir 2 Cage aN a 

صفحه 29:
منطق آرایه ای قابل برنامه ریزی ترتیبی ‎Ceqeud PO‏ 1 ۳۸۲,168 ‎PAL16L8 412.63. AND-OR ct **‏ * یکسری (1 ليب ذلاب دارد كه يين طبقه +01 و ۸ خروجی 01:16 مشتركبرلوتاء فلييف الوه إلبه بللاروندم) *** روجى هاى فليب ذلاب ها ذيز مى توانند وارد آرايه +001-(41]1/ شوند ** بدون عبور از باف های سه حالته **تفییس وضعیت فلیپ فلاپ ها حتی در صورتی که خروجی ها غیر فعال hsabaghianb @ kashanu.ac.ir 2 Cage aN a 

صفحه 30:
a 3 ot 08 0 hsabaghianb @ kashanu.ac.ir 9 Wises ee 

صفحه 31:
۲9 الأ عدد خروجی دارای فلیپ فلاپ اد خروجی بدون فليپ فلاپ #بنام 108 1019 دوطرفه ‎eSB ese bens‏ **هر كدام كنترل با حنروجى مستقل hsabaghianb @ kashanu.ac.ir 2 Cage aN a 

صفحه 32:
3 hsabaghianb @ kashanu.ac.ir 2 Cage aN a 

صفحه 33:
معرفى تعدادى ‎SWI PBL‏ در 00۷/9006 عدد 15 تعداد سیگنال های ورودی دروازء های 000 سا در »6۳0۷/06(0_عدد 20 تعداد سیگنال های ورودی دروازء های 000 Inputs to AND array Bidirectional Part Package AND-gate Primary combinational Registered Combinational number — pins. امماناك‎ inputs outputs outputs outputs PALIGL8 20 16 10 6 0 2 ۲۸۲۱68۵ ۰.0 16 8 4 4 0 ۳۸۲۱6۵6 0 16 8 2 6 0 ۳۸۱۱6۸۵ ۰.0 16 8 0 8 0 PAL20L8 4 20 14 6 0 2 PAL20R4 4 20 12 4 4 0 PAL20R6 4 20 12 2 6 0 ۳۸۱۵088 4 20 12 0 8 0 hsabaghianb @ kashanu.ac.ir 2 Cage aN a 

صفحه 34:
03 oa o7 عله 12 1 0 2 7 0 PALZORS a oa 68 0 2 3 is 0 7 Ww 0 10 m4 ne cE Cage aN a 7 to معرفی تعدادی ,۳ استاندارد ۱ که ‎be‏ ‏0 ‏0 ‏0 ‏7 ‏0 ماهم 0 9 108 اع 1 PALZ0RA or 2 or 2 باه 1 hi io bin ne مون ‎iT,‏ ‎on fh‏ ول هادم ول ‎os Pe‏ 46 تا ‎lis‏ ‏كام .لف لام لت تا ما تاه سل ‎PALza.e‏ ‏2۳ ‏0 ‏یاه ۷ كاءم م ادم 6ك ‎roa?‏ 7 ‎oy‏ ‏تام ‎Ais‏ ‏تا مات اه ول مس ‎te)‏ ‏ات hsabaghianb @ kashanu.ac.ir 

صفحه 35:
منطق آرایه ای عمومی (,06) ‎PLD stl‏ ترتیبی که ابتدا 5690100800010 1۵166 ارائه کرد ‎GAL 4545, GAL16V8 U‏ ‎us‏ عملکرد هر :۸1 لاتناو, & ** امكان ياك شدن بصورت الكتريكى *** قابلیت نامه رینری مجدد است اد و فیوز کنترل معماری جهت انتخاب یکی از سه پیکبندی ,16۷80 5 و 16۷81 لادو تای اول ترکیبی و سومی ترتیبی است. ‎hsabaghianb @ kashanu.ac.ir 2 Cage aN a 

صفحه 36:
منطق آرایه ای عمومی ترکیبی ‎(Cowbrntivad BOL)‏ (اپیکربدی 6۸116۷80 ** بصورت ترکیبی مانند 61.8 ۸۲,1 ‎C=Complex*‏ ‎XORGSS*‏ بين روجى هم 014 و باش سه حالته ضروجی ‎Sy, Sa Spin XOR*‏ قلبلرنامه ویزی * به این فیوز کنترل پلاریته خروجی گفته می شود *#*گاهی پیاده سازی مکمل تابع ساده تر است * ۸1208 میتولند معاد 01 ۳۸,2 پیکربندی‌شود hsabaghianb @ kashanu.ac.ir 2 Cage aN a 

صفحه 37:
hsabaghianb @ kashanu.ac.ir 2 Cage aN a 

صفحه 38:
منطق آرایه ای عمومی ترکیبی ‎(Qowbrrard BOL)‏ اپیکربدی 6۸116۷85 ‎pos‏ استفاده می شود * چون قابلیت های آن زیر مجموعه ای از حالت 16۷86 **بجای دروازه ۸10 کنترل خروجي با استفاده فیوز (دائمی) * تنها مزیت آن در مقایسه با 16۷86 وجود 8 دروازه ۸1 در مقابل 7 hsabaghianb @ kashanu.ac.ir 2 Cage aN a 

صفحه 39:
منطق آرایه ای عمومی ترتیبی (20) دسسب:5) لاپیکی‌بندی که 6۸116۷81۴ ***همه خروجی ها از فلیپ فلاپ عبور می کند * کلاک مشترک * یک سیگنال مشترک فعال ساز ‎Q‏ درشت سلول منطقی خروجی ‎Registered Combinational‏ ‎output logic macrocell‏ كلاه ‎OE CLK output logic macrocell OE‏ hsabaghianb @ kashanu.ac.ir 2 Cage aN a 

صفحه 40:
مداد داخلی 20,966) در حالت 09060 hsabaghianb @ kashanu.ac.ir 2 ۳ ‏از‎ ons 

صفحه 41:
مدا. ذاخل . 900,/۵600<6) د. حالت 60060۵ 8 hsabaghianb @ kashanu.ac.ir 2 Cage eat ya 

صفحه 42:
تا ان اش مود hsabaghianb @ kashanu.ac.ir لامج ‎any‏ العا مود 

صفحه 43:
درشت سلول منطقی با خروجی ثبت شده مربوط به ۵000 CLK Registered sp | ‏هم‎ output logic macrocell 8-16 hsabaghianb @ kashanu.ac.ir 2 Cage aN a 

صفحه 44:
درشت سلول منطقی با خروجی ترکیبی مربوط به 00/9000 CLK Combinational sp ١ ‏هعم‎ output logic macrocell 8-16 hsabaghianb @ kashanu.ac.ir 2 Cage aN a 

صفحه 45:
شماتیک پایه های تعدادی ,969 استاندارد 6 GALTBVAR GAL20vER GaLzavi0 Ai 1 clk Hi it Lk 4 cui 22 ‏گا. . ۰ 21 گام‎ 2 20 20 ‏و 32 و تام وگ ارم وراد‎ Via ‏اوه‎ “Via ‏انه ورك اوه‎ “tis 01 a Vis ‏بت كايم‎ ton ‏»ال اوه وال‎ too ‏لگ‎ ‏ولا‎ tof ‏ملك كلامم اش‎ tos} ‏ولك كانم ولك‎ 17 0۵ ۵ 108, 17 04 Ios 7 ‏مقف اوه 7ق كاعم واف تلم وگ تام م8‎ ‏اوه و"‎ Sia ‏اوم‎ Sta ‏و اوه همك امه‎ Ho Noor ‏راض‎ od og ‏ورك‎ ‎it ‏تون‎ to tose int ۳ m 1۳ 14| ‏و‎ 28| 2 ‏نس‎ Boe hsabaghianb @ kashanu.ac.ir 2 Cage aN a 

صفحه 46:
تکنولوژی ساخت ۷) ها افزراره منطقی بررنامه پذیر دوقطبی ‎(Bipolar PLD)‏ ** هر اتصال بالقوه يك ديود سسرى با يك اتصال فلنری استه گر اتصال وجود داشته ‎AND ash‏ اگر اتصال وجود نداشته باشد بدون اثر ساختار 1 ۸1-۸ معادل ۸۳-01۴ hsabaghianb @ kashanu.ac.ir 2 Cage aN a 

صفحه 47:
۴۸] ۳2 ۴3] ۴۸ 5 ۵۲ hsabaghianb @ kashanu.ac.ir 2 Cage aN a 

صفحه 48:
افزاره منطقی برنامه پذیر سیماس (00006 ۵) لامصرف كم لسأ قابليت بررنامه ریزری مجدد لأ ورودى 1:01 ترانزيستور 011 لأ ورودى 111912 ترانزيستور 012 هر ترانزيستور مانند يى :2001 عمل مى كند لا ساختار طبقه اول مشابه يك دروازه 018 ای 0105 با ورودی سأ وجود مکمل ورودی‌ها - حذف تاثیر 0 لا[ وروی 2S go Jos AND ‏لا صنحه ۸۱1 واقعا بصورت‎ طبقه دوم بصورت 3018 که در نهایت معکوس می شود (018) بصورت دو طبقه ۸0-01 عمل لس در تکنولوژی 01105 فیوز ها همان ‎GS‏ های شناور اند hsabaghianb @ kashanu.ac.ir 2 Cage aN a 

صفحه 49:
hsabaghianb @ kashanu.ac.ir 2 Cage aN a 

صفحه 50:
active-low input lines Cage eet ya تکنولوژی کیت شناور ‎tr‏ Tipu 5 niu 1 ‏ترا ایا‎ خن ‎active-high AND lines‏ floating gate — اب ۳۹۹5 7 nonfloating gate ‏جل‎ hsabaghianb @ kashanu.ac.ir 

صفحه 51:
تکنولوژی کیت شناور اهر ترانزیستور دارای دو کیت (شناور و غير شناور) لادر حالت عادى كيت شناور بى تاثير ل اعمال ولتاذ بالا به كيت غير شناور آسایک شارژ منفی در گیت شناور ایجاد شده از روشن شدن ترانزیستور جلوگیری می کند این شارژ مدت زمان طولانی باقی می ماند لادر معرض نور ماورای بنفش تخلیه می شود hsabaghianb @ kashanu.ac.ir 2 Cage aN a