UNITE XI. PROGRAMLANABiLIR LOJIK DEVRELER

UNITE XI

PROGRAMLANABiLIR LOJIK

DEVRELER

»—

^'

^~

^'

A)

PLA (PROGRAMLANABlLiR MANTIK DlziUMi)

^-

PAL (PROGRAMLANABiLiR DtllLlM MANTIK)

14 13 12 11 10 9 8

$ekil 11.1: IC7400

PLA

mantigi tumle-

§lk devre(IC) tasarimci- lari vc ureticileri tara- findangeli§tirllenvete-

mel amaci

daha

azsayi-

da yonga

kullanarak degi^lk dljltal fonksl- yonlarin, fiziklbaglanti

yapilmadan

(Baskili devre Heytizlercekapiyi blrbirlne

baglamak

ye- rine)

PLA

lie ger^ekle^- tirilmesl temel csasina dayanmaktadir.

Bu

olayi basit birOrneklieagiklamaya cah§alim:

§ekll 11.lde 2^{girl^li}4adet

NAND

(VE

DE&L)

kapisini ihtivacdenIC

7400 TTL

cntegresli£yapisigOrulmektedlr.

Bu

entegre paketi yuzlerceQt-

§ltlikapientegresindenyalnizcabirisidir.

Bu

lojikentegreyikullanarak;

F =AC +

BC

fonksiyonunuyaln>zcaIC7400NANDgate'leriilegerceklefl tinnekicin.

^ _—

_IE§itllgln2defa degilinin

ahnmasi

Hedegeridegl§mez

F= AC

+

BC

(F=F)1

“=

_{[Boolean Cebrl}

_kurallarma

_gdre degillerden blrlsi a^ilir. igareti $ekline ddner]

Gdruldugiigibi

F

⁼

AC

⁺

BC

fonksi-

yonu

2 adet

AND

ve 1 adet

OR

gate

ile ger£ekJe§llrilebiIdigi halde, fazla sayida entegre

kullamnainak

1^:1

n

yalnizca

NAND

kapilari lie de ger- Ceklestlrilebilmekte ve

daha

ekono-

mik

olmaktadir.

252

ProgramlanabllirLojik Devreler

$Jmdl$ekll ll.I'de

bacak

baglantilari verllen IC

7400

enregreslnl kul- lanarak fonksiyonuger{:ekJe§tIreUni.

9ekll 11.2: F=

AC

⁺

BC

fonkslyonununIC7400entegreslylegergekle§tlrilmesl

$ekll 11.2’de gdrillen baglaritilar entegre devrenin yerle§tirildigl baskilidevreI^erlsindemetallletlm §erlllcriyle(bakir baskilidevreyol- lari)yapilmaktadir.

Lojik devredekl kapi

sayisinm

artmasiyla blrllkte

yukaridakl

mantiklabir^okICpaketi

kullanmak zorunlu

halegclecektir.

Buradan

hareketle; kullanilacak IC paketlerinin sayisini azaltarak,

ara

baglayici paketleri basitle§tirmek amaciyla tasarimcilar. bir tek IC i^erislneyerle§tlrilebilenkapi sayisini

buyuk miktarda

artiran

uretim

yflntemleri gcli^tirdilcr.

Bu da

beraberlnde birtakim sorunlar getirdi;

Tfck bir

kutunun

i^ine

daha

fazla kapi yerle§tirilirsel entegre

bacak

baglantilarimn sayisi arttinlmaliydi.

Bu

da entegre maliyetlni arttirdigi gibi,

tasarimcimn aym

entegre lie fe^itli fonksiyonlari gercekle§tlrmeslnde dogru kapi blrle$imlerini

sefmc

dzelligini azalt- maktadir ve de baglantilarin IC

di§mda

baskili devre lie yapilmasi zorunlu halegellyor.

Qunku

baglant.lar dahlll olarak IC l^lnde uretim esnasindayapilacak olursa

bu durumda

maliyet

daha

az ve

daha

guve-

nllir olmakla birlikte her bir _lojik fonksiyon _{ihtiyacini fizel}

ama^h

olarak uretilmi§ toplam maliyet ortaya £ikar ki

bu durumda

ozel ama^li entegre fikrinden vazgc^ilmesi gerekiyor.

QokbasitolarakbirOrnek

daha

verellm.Herhanglbirlojikdevrede

benim

Programlanabillr_LojikDcvrdcr 353 Programlanabllir_{LojikDevrelcr}

Fi-

A B+C D

,sizindc Fj =

AOBC

^birba^kasinda F3=

AB+ ABC +BC

glbi cogaltilabllecegimizihtiya^lari olabilir (Bufonksiyonlari Cokdaha karma^ikdusuncbilirstniz). I^tcbu

durumda

entegreureticilerlninher

wr

fonkslyon kindzelentegre tasarlamasinin

oMukpi

pahali blryon- tem oldugunu yukaridaanlattik.

Bu durumda

Gyleblr entegre olsunkl

yU

fJ

af K

d

»

akl

F

t‘

Fj* Fa VC daha b<r ?ok fonk9lyonu tek ba§ina yerlne 5? .1 »

9tC bU sorunun ccvab»- PLA(Programlanabillr mantik dizjiimi) ya da

PAL

(Programlanabillr _dizilim mantik) olarak adlandinlanICyongalarimn bulhUyaca cevapverebilmesldir.

^

^{kil 1 1.3’te}kerisindc3

AND

ve2

OR

kapifoerenkugukbir

PLA

semasi gorulmektedir.

ABC

N §ekll 11.3: BasitPLA §emasi

§ekil 11.3’teba9ltblr PLAdizilimi verilmfotir.

Ancak

ger^ek uygu- lamalardabir dizilimyuzlerce?e§ltkapidanolu§maktadir. Herbir

AND

gate’in5girl?ucuveherbir

OR

gate’in2girl?ucukesinlikle hfobir yere bagli (temasli) degildlr. (Not;egersigortali

PLA

mantigi kullanilmi§ise turnbaglantinoktalarinin,yaniyatayvedikeyke§isen turn baglantila- rinba§langi?ta kisa devre^edildigi sdylenebillr.

|k\

A, B.C,A, B,

C

lieturn

AND

gate girfolerininba§langi^tabagiantilloldugu,

aym

§ekil- de3adet

AND

gate £iki§inin2

OR

gategirfol^ileki 9adevretemasduru-

munda

oldugu du§unulmelidir)

Bu

iki mantikbirbirinin

tam

tersidir.

Ancak

sonugtaherikimantikladaistenenfonksiyoneldeedilebllmekte- dir.

Buna

gdrePLA’lar2farklibfoimde imaledllmektedirler:

354

I.

GRUP

PLA’lar, Her kesfoim noktasinda ba^langi^ta baglanti yoktur.

istenen baglantilar,

tasanm

esnasindagervekie^tirilirmantiktasanra-

dianurclioiJerc6zclbirtasarimi£inhangi baglantinin yapilmasigcrck*

tiglnianlatir vedeuretlcilcrmetallckaplanmi?tablolariuretimboyun- cayongaya eklcyerek istenen baglantiJarin gcr^ckie^tiriidtgi bir

maske

olu§turulur. Soz konusu

ma

9kcnln maliyeU ozel biryonga ureUiinesi maliyctininyaninda daha

du§uk

olmaktadir.

II.

GRUP

PLA’lar; Her kesim noktasinda ba^langi^ta sigortaland

minus

kisa devreler meveuttur. Boylcce PLA uretildiginde

mumkun

olan her baglanti ger^eklc^tirilebilmektedir. Programaveya istenen lojik fonksi- yonagdreistenmeyen baglantilar sigortalari arttirilarak kaldinlir.

Bu

turPLAdizisi(FPLA;Field-programmablelogic arroy)"Alanprogram-

lanabiiirmantikdizisi"isminialmakladir.

ABC

?ekil11.4:3Gici^ll-2pkishPLAbaglant.Ianmntasanmi

§ekin

L4’0dikkatlice incelcyecekolursaniz ba§langi<; olarak hedeflmlz

Fi^=*

A BC+AC

ve Fa=

ABC+AC

fonksiyonlarmi PiJVlieger^ekle^tirmek.

Ilk

durumda

yatay ve dtkey olarak kesl$cnhl^birnoktadabaglanti_yok.

F1 ve F₂ fonksiyonlarmi clde edcbilmek foin belirli noktalara baglanti noktalanyerle^tlrdik.

6

megin.

ABC

ifadesinl eldeetmek foin birlnci

AND

Gate_kullanildive

A B

ve

C

noktalarininInci

AND

gateliekesi$cn noktalarifoaretlenmlgtlr.Ayni §eklldcACfoin 2

nd AND

gateve

ABC P

9 in3ncu

AND

gate kullamlrai$tir.Fjfonksiyonunueldeetmekfoin l.nci

i

Programlanabillr Lojik Devreler

355

OR

^{gatekuilamlrm*ve Pnci}

OR

^gate’ln

ABC

ve

AC AND

^{gatepkiQlany-}

lakest^ennoktalan(

ABC

^.

OR

gate’in girlgine

AC

dlger glrl^lneolacak

^ckllde) t^aretlenerekbaglant; saglanmi^tir.

Aym

mantikla

F

₂fonkslyo-

nunu

eldeedebllmek^i?in

ABC

ve

ACAND

gate Qiki§larimn^2’nci

OR

gate

tie kesiijtigl noktalar her btrlsi

OR

gatc’tn bir gir^lne gelecek $ektlde noktaHebaglantisisaglanmi§tir.

PLA’nm

^{kullam$libirGzelllgide}§udur: Dikkat^ediltrse

AC

^fonkslyo-

nu hem

^F,

hem

dc F₂de meveut oidugu halde^{2 nolu}

AND

gateHeeldee- dilen

bu

ifade

hem

^Fj

hem

de

F

₂ nln

olu^umunda

(1 ve ^I-

1nolu

OR

gate’lere gtrl§vererek) finernlibirroloynanugtir.

Demek

oluyor kitek bir

AND

^gate9iki§i2^girls*olarak kullanilabilmektedir.

Umumiyetle PLA

devrelerl icerlcrinde yuzlece kapi l^erlrler. 15'tcn 25’ckadarglrl$ve 5‘ten 15 ckadar^{girl^ll}ve5 ten 15*ekadar9iki§‘asa- hipolabHlr.

Bu

^Ozelligitasarimcilar^i£ln

bOyOk

kolayhklar getirmektedir.Yuka-

nda

^{anlatjlanflrnektekl}

^PLA

devrcsl basit bir

PLA 6megi

olup 3^girlsjU- 2^{ciki^h}

PLA

olarak adlandinlir.

1) Basitlefttrilmi?

PLA G6*teriml

ve Kullanilan

Semboller

ABC

$ekil 11.5Ba9ltlegtlrilmi§PLAgfisterimi

Bu

^gdsterlm teknigi diger devre ^izimlne __ gPre

daha

basit ve anla§Hir,

daha

az yer Fi*

A BC

⁺

AC

^(Qiki§ 1) kaplamasindandolayi tercihedilmektedir.

Fo«ABC+AC

^{(Cikis2) Clzimdecarpit§aretl(X).}

VE

kapilarim, ka- Fa^*

ABC

+

AC

tCHu§^l)

V

Q)

^is<;

^yEYA

kapilarini g6sler- mektedlr.

8

356

ProgramlanabillrLojik Devreler

2-

PAL Taaanm

^Teknigi

F

=

ABC

+

A B

⁺

ABC

fonksiyonunu

PAL

teknigi^lietasarlayin.

Girifler

Ciki*1 Qik>92 Qiki* 3

$ekil 11.6'da gdrulen

PAL

^dlzl programlayici teknigiyle

ABC

^fonksi-

yonu

^{£iki§ 1 lie.}

AB

fonksiypnu 91ki§ 2 ile

ve

ABC

^{fonksiyonu ise}

9iki§

3

lie eldeedilml§-

tir.

Bu ^0zlm

^manligin-

da ^{9arpi l^areti}

AND

anlamina

gelmektedlr,

PAL

^devrelerl

PLA

^dev-

relerlne90k benzer an-

cak OR

^kapilari

^PAL

devrelerindesabittlr.

$ekll 11.6:

PALTksanm

^Ornegl

Bir

PLA’mn

bOyOklOgO,glrl§lerln

Qarpim

terlmlerlninve9iki§larin sayiaiyla tammlanir. Tlplkbir

PLAda

16 glri§,

48 garpim

^{terlml ve}

8

9iki§ vardir.

Fl*ABC+AC F2*BC+ABC

$ektl 11.7:PLA

Tksanm

Ornegl

Programlanabilir_LojikDevreler 357

A B C

F, F₂

0

0 0 0 0

0

0 1 ¹ 0 0

0

¹ 0 1 1

0

1 1

!

0

0

1

0

0 0

0

1 0 1 1 0

1 1

0

0 1

1 1 1 1 0

DogrulukTablosu

Yukaridaki brnekte Fi =

ABC+AC

F2=

BC *ABC

fonksiyonlari

FLA

^{program dizlsl lie}

gercekle§tirihnektedir.

PLA

devrciniz;

3giri§li,3 $arpim^{terimli ve2}9iki§lidir.

Bu

^izim teknigi lie

konunun

ba^inda vcrdigimiz teknik

arasmda

^{hi^blr}farkyoktur Qunku_her ikijeknikledc

AND

gategin^lerineA

A

^B.

^B

^ve

C,

C

^gelmektebiz istegimizbaglantilan nokta- layarak i§aretlemekteylz. Hangi Qizlmi daha rahatanlayabillyorsanizotckniglkullanm.

Carpi

m

Terlmi

Girl§ler

ABC

^{Ciki§larF, F2}

1

0

^{1 0 1 1}

2 1 - ₁ 1

3 1 0 ¹

--

T/C

T:

Dogru

C: TViinlcyen

T T

Qiki§ Cik‘9

Terlml

ABC ^F

^{t F2 Tbblo 11.1’dc ve-}

ABC

^{-> 1 0}

10 11

^rllen

^FLA

^Program

AC

2

1-1

^{1 Tbblosunda F, vc F2}

— 10

¹ fonksiyonlari i^ln

^ tablo hazirlanmi§tir.

^aSBSB 3

8BaBBS5SSBBBSSfc

En

alt bolumdeki

T T/C

T:

Dogru

C: TViinlcyen

T T

_harfi

_F

, fonksiyonu-

Qiki§ C‘k‘9

nun PLA

9iki§inda

dogrudan ahnacagi- Tablo 11.1:PLA^{ProgramTablosu} n,

C

^{harfi isetumle-} nerek alinacagini gosterir.Ornegin; Fi =

ABC+AC

^{fonksiyonuverllseydi F,inenaltsati-}

rina

T

^yerine

C

harfi yazilirdiboylece

PLA

9iki§inda

i^Can,

kigformu J-£><vl-olurdu ve fonksiyonun tumlcyeni ^alinirdi.

Tablo 11.1:PLA^{ProgramTablosu}