Что такое NMOS PLA?

NMOS PLA (программируемая логическая матрица) — это тип программируемого логического устройства (PLD), в котором в качестве основных переключающих элементов используются NMOS (N-канальные металл-оксид-полупроводник) транзисторы. Это фундаментальный строительный блок в проектировании цифровых схем, обеспечивающий настройку и гибкость реализации логических функций.

Вот разбивка ключевых компонентов и работы NMOS PLA:

Структура:

* И Самолет: Плоскость И состоит из матрицы NMOS-транзисторов, где каждая строка представляет входную переменную (или ее дополнение), а каждый столбец представляет собой термин И.

* ИЛИ Самолет: Плоскость OR также содержит матрицу NMOS-транзисторов. Каждая строка представляет термин И из плоскости И, а каждый столбец представляет выходную функцию.

* Программируемые соединения: Плоскости И и ИЛИ соединены между собой программируемыми связями. Эти связи определяют, какие входные переменные и термины И связаны для формирования конкретных логических функций.

Операция:

1. Входные сигналы: Входные сигналы подаются на затворы NMOS-транзисторов в плоскости И.

2. Функция И: Каждый термин И соответствует определенной комбинации входных сигналов. Термин И активируется только тогда, когда присутствуют все связанные с ним входные сигналы. Это достигается за счет включения всех соответствующих NMOS-транзисторов в плоскости AND.

3. Функция ИЛИ: Активированные члены И (представленные выходными данными плоскости И) затем применяются в качестве входных данных плоскости ИЛИ. Каждая выходная функция генерируется путем выполнения логического ИЛИ выбранных терминов И. Это достигается путем подключения выходов элементов И к затворам определенных NMOS-транзисторов в плоскости ИЛИ.

Программируемость:

* Соединения между плоскостями И и ИЛИ программируются. Эти соединения обычно выполняются с использованием плавких вставок.

* Выборочно «продувая» эти ссылки, можно настроить логические функции, реализуемые НОАК.

* Это позволяет адаптировать PLA к конкретным схемам.

Преимущества NMOS PLA:

* Компактный размер: Технология NMOS обеспечивает относительно плотную интеграцию, что делает PLA компактными.

* Гибкость: Программируемая природа PLA обеспечивает гибкость при разработке пользовательских логических схем.

* Пониженное энергопотребление: NMOS-транзисторы потребляют меньше энергии по сравнению с CMOS-аналогами.

Недостатки NMOS PLA:

* Ограниченная функциональность: NMOS PLA обычно имеют ограниченную функциональность по сравнению с CMOS PLA.

* Меньшая скорость: NMOS-транзисторы обычно медленнее, чем CMOS-транзисторы.

* Сложность: Проектирование и программирование NMOS PLA может быть относительно сложным.

Приложения:

Пластины NMOS PLA широко используются в таких приложениях, как:

* Цифровая обработка сигналов: Реализация цифровых фильтров и других функций обработки сигналов.

* Системы управления: Реализация логики управления для различных приложений.

* Пользовательская логика: Создание пользовательских логических схем для конкретных функций.

Современные альтернативы:

Хотя NMOS PLA по-прежнему актуальны в некоторых нишевых приложениях, современные PLD преимущественно основаны на технологии CMOS. CMOS PLA обеспечивают более высокую скорость, большую гибкость и более низкое энергопотребление, что делает их предпочтительным выбором для большинства приложений.

Подводя итог, NMOS PLA являются важной частью эволюции программируемой логики, предлагая гибкость и настройку при реализации логических функций. Хотя новые КМОП-технологии в значительной степени заменили их, НМОП-ПЛА по-прежнему находят применение в определенных контекстах, где их преимущества перевешивают их ограничения.