Наращивание (расширение) ПЛМ

Если размерность задачи превосходит возможности имеющихся ПЛМ, прихо­дится их наращивать. Когда число функций в системе N превосходит число вы­ходов ПЛМ, несколько ПЛМ включаются параллельно по входам (рис. 10.6). На выходах каждой из ПЛМ воспроизводится часть функций. Общее число ПЛМ определяется как ùN/né. Так как число термов предполагается достаточным (l_сист < l), все ПЛМ могут быть запрограммированы на одни и те же термы.

Рис. 10.6. Схема расширения ПЛМ по числу выходов

Если число термов системы l_сист превышает число термов ПЛМ (l_сист>l), то к одной ПЛМ подключаются дополнительные с тем же числом входов и выходов. По входам ПЛМ включаются параллельно, а соответствующие выходы соединя­ются по ИЛИ или просто объединяются, если это выходы с третьим состоянием или возможностями монтажной логики. Каждая ПЛМ программируется на свои термы, затем из термов «собираются» на выходах нужные функции (рис. 10.7).

Расширение числа входов — наиболее сложная задача, связанная с декомпо­зицией системы функций. В частном случае, если все термы содержат не бо­лее m переменных, множество термов можно разбить на подмножества, со­держащие не более m одинаковых переменных. Для реализации потребуется число ПЛМ, равное числу подмножеств, а выходы ПЛМ будут соединены так же, как и при расширении числа термов. Входными переменными каждой ПЛМ будут только связанные с образованием термов данного подмножества.

Рис. 10.7. Схема расширения ПЛМ по числу термов

Часто в числе входных переменных ПЛМ имеются тактирующие сигналы, взаимно исключающие друг друга в смысле одновременности вхождения термы. Такие сигналы можно разделить на группы (подмножества), каждая из которых вместе с оставшимися переменными может обрабатываться отдельной ПЛМ (рис. 10.8).

Рис. 10.8. Схема первого варианта расширения ПЛМ по числу входов

Стандартным приемом расширения ПЛМ по входам является перенос избы­точного числа аргументов на предварительный дешифратор, выходы которого разрешают работу одной из ПЛМ, обрабатывающих оставшуюся часть аргумен­тов. Этот прием рассматривался ранее применительно к наращиванию дешиф­раторов и других схем. Расширение числа входов ПЛМ на единицу, произве­денное по такому методу, показано на рис. 10.9. Для значительного расширения числа входов этот прием мало пригоден, т. к. избыточные переменные образу­ют слова, подвергающиеся полной дешифрации, что резко увеличивает число ПЛМ в схеме (удваивает с добавлением каждого избыточного входа).

Рис. 10.9. Схема расширения числа входов ПЛМ на единицу

Первые отечественные ПЛМ были выпущены в составе серии К55

6 (микросхемы РТ1, РТ2 схемотехнологии ТТЛШ с программированием прожиганием перемычек). Их размерность 16 входов, 48 термов, 8 выходов, задержка около 50 нc. Микросхема РТ1 имеет выходы с открытым коллектором, а микросхема РТ2 имеет выходы с тремя состояниями.