6.16. Programmierbare Logik-ARRAYs - von PAL's bis CPLD history menue Letztmalig dran rumgefummelt: 06.04.15 19:06:42
In Sachen "Programmierbare Logik" war für mich selbst der 1.4.2015 ein Tag, welcher mir die Augen geöffnet hat. Längst hatte ich für mich selbst die bedeutung der PAL's abgeschreieben, als justament an diesem Tage von Dr. Uhlig Roboter-Konzepte vorgestellt wurden, welche auf der Basis von PAL's arbeiteten. Meine Frage nach der Sinnhaftigkeit dieser Bauelemente zu Zeiten von Mikrocontrollern wurde mit einem einzigen Wahnsinns-Argument entkräftet: ... die können nämlich auch parallel arbeiten!!!
1. Theorie der PAL's,  GAL's, FPGA's und CPLD's
2. Software der PAL's, GAL's und CPLD's
3. Kanonisch konjunktive Normalform
4. Komplexaufgabe mit Zusammenfassen zu Minimalformen
5. Verwandte Themen
6. Übungsaufgaben zu den Normalformen

die Elektronikseiten

Logo der logischen Arrays

inhaltlich auf korrektem Stand - evtl. partiell unvollständig ;-)

Wissen für Fortgeschrittene der Informatik


1. Theorie der PAL's,  GAL's, FPGA's und CPLD's history menue scroll up

Eine programmierbare logische Anordnung, häufig in englischsprachiger Fachliteratur als Programmable Logic Array oder kurz PLA bezeichnet, ist ein Halbleiterschaltkreis, der aus insgesamt zwei hintereinander geschalteten AND- und OR-Matrizen besteht. Eine seltener verwendete Bezeichnung ist Fieldprogrammable Logic Array (FPLA). Ein PLA wird zur Herstellung von Schaltnetzen und -werken für logische Funktionen in disjunktiver Form verwendet. Die AND-Matrix repräsentiert dabei die Konjunktionsterme. Die Auswahl der Konjunktionsterme erfolgt im Rahmen der Programmierung (meist mittels eines speziellen Gerätes) durch das Entfernen von Schaltgliedern aus der AND-Matrix. Die disjunktive Verknüpfung der Konjunktionsterme erfolgt mittels der ODER-Matrix. Die technische Realisierung beider Matrizen erfolgt allerdings häufig mittels NAND-Gliedern.
Heutzutage werden PLAs nur noch selten eingesetzt und sind fast vollständig durch CPLDs abgelöst worden. CPLDs besitzen so wie PLAs keine Einschränkungen betreffend der Verwendbarkeit der UND-/ODER-Matrizen im Eingangsbereich, sind elektrisch programmierbar und auch wieder löschbar, sind wie FPGAs in einheitlichen Hardwareprogrammiersprachen wie beispielsweise VHDL zu programmieren und umfassen darüber hinaus eine bestimmte Anzahl an Registern.

 
Programmierbare Logik Field Programmable Gate Array Complex Programmable Logic Device  

Grundsätzliches zur Programmierbaren Logik

FPGA

CPLD

 


2. Software der PAL's, GAL's und CPLD's history menue scroll up

 
alle auf 1 gesetzten Zeilen f(x) werden ODER-verknüpft


3. Beispielaufgaben history menue scroll up
Die Kanonisch konjunktive Normalform liefert Schaltfunktionen f, wobei an jedem Minterm eine Schaltung S liegt, die für den Ausgang 0 erzeugt. Sie wird genau dann eingesetzt, wenn die Anzahl der logischen Nullen an einem Eingang größer, als die Anzahl der logischen Einsen ist.
Nur alle die Funktionen, für die y=f(x0 ... xn) den Wert 0 führt, sind für die weitere Analyse von Belang
Softwarefragen Hardwarefragen
   

Aufgabenblatt TU-Chemnitz am 1. April 2015


4. Komplexaufgabe mit Zusammenfassung zu Minimalformen history menue scroll up

 
    x0 x0  
    0 1  
x1 0  
x1 1  
 
 


5. Verwandte Themen history menue scroll up

Hat schon diese Site viel mit Logik zu tun, so kann's auf einer der folgenden damit noch happiger werden. Mich beeindruckt dabei immer wieder, wie man unter dem unwissenden Volk (das bist Du, der Du erarbeitend bis zu diesem Punkte gelangt bist, schon lange nicht mehr!) mit den Wörtchen "und", "oder" und "nicht" evtl. gespickt mit den Regeln der Relationenalgebra Verwirrung stiften kann. Wer's nicht glaubt, löst die Aufgaben unter dem dritten Bleisitft.

PIC-Schaltungen

Logikfunktionen und technologische Fertigungsverfahren

Transistor-Kennlinienfeld

Beschreibung des Eingangssignalverhaltens für die Party-Aufgabe

TTL-Liste

EPROM-Logik

Projekt "Rabbi Loew"

Projekt "RoboForce"

Bool'sches Aussagenkalkül

1 aus n-Decoder

Multiplexer

CMOS-Bauelemente-Liste


6. Übungsaufgaben zu den Kanonischen Normalform history menue scroll up

Alle der nachfolgenden Aufgaben beziehen irgendwie die logische Zuordnung und/oder kanonische Normalformen in die Lösungsstrategien ein (wenngleich das auch prinzipiell anders geht.
Zeile

x2

x1 x0 y1 y0
1. 0 0 0 1 0
2. 0 0 1 1 1
3. 0 1 0 0 1
4. 0 1 1 0 0
5. 1 0 0 1 1
6. 1 0 1 0 0
7. 1 1 0 1 0
8. 1 1 1 0 1
 



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© Samuel-von-Pufendorf-Gymnasium Flöha © Frank Rost im Oktober 2006

... dieser Text wurde nach den Regeln irgendeiner Rechtschreibreform verfasst - ich hab' irgendwann einmal beschlossen, an diesem Zirkus nicht mehr teilzunehemn ;-)

„Dieses Land braucht eine Steuerreform, dieses Land braucht eine Rentenreform - wir schreiben Schiffahrt mit drei „f“!“

Diddi Hallervorden, dt. Komiker und Kabarettist

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