Математические модели, алгоритмы работы и структура матричного коммутатора с программируемой логикой

• Автор: Осовский, Алексей Викторович
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Астрахань
• Количество страниц: 180 с. : ил.

Введение.

1. Обзор литературных источников.

1.1. Обзор программируемых логических схем.

1.2. Анализ схем матричных коммутаторов

Выводы по первой главе.

2. Разработка математических моделей и алгоритмов работы матричного коммутатора с программируемой логикой

2.1. Разработка математических моделей МКПЛ

2.2. Разработка алгоритмов функционировании МКПЛ.

Выводы по второй главе.

3. Разработка логической структуры и синтез функциональных схем МКПЛ.

3.1. Разработка логической структуры.

3.2. Синтез функциональных схем МКПЛ.
3.3. Технический результат разработки МКПЛ.
3.4. Оценка степени интеграции МКПЛ
Выводы по третьей главе
4. Экспериментальные исследования
4.1. Имитационное моделирование функциональных узлов МКПЛ но математическим моделям.
4.2. Имитационное моделирование логической структуры МКПЛ.
4.3. Имитационное моделирование процессов обслуживания в МКПЛ
Выводы по четвертой главе.
Заключение
Библиографический список
пР иложение.
ВВЕДЕНИЕ


Таким образом, ПЛМ реализует дизъюнктивную нормальную форму ДНФ воспроизводимых функций. ИЛИ и внешними выводами ПЛМ выходные буферы обеспечивают необходимую нагрузочную способность выходов, разрешают или запрещают выход ПЛМ на внешние шины . Выходы логических элементов И, исследователь Гслль , называет термами произведений, также программируемыми на уровне входов логических элементов ИЛИ, выходы которых подключены к выводам ПЛМ. Именно в элементах ИЛИ осуществляется суммирование окончательных результатов . Основными параметрами ПЛМ рис. Рис. Базовая структура ПЛМ
Псременные Х. И конъюнкторов, и в матрице И образуются к термов Т конъюнкция, связывающая входные переменные, представленные в прямой или инверсной форме. Число формируемых термов равно числу конъюнкторов. Термы подаются далее на входы матрицы ИЛИ, т. Число дизъюнкторов равно числу вырабатываемых функций т. ПЛМ способна реализовать систему ш логических функций от и аргументов, содержащую не более к термов. Воспроизводимые функции являются комбинациями из любого числа термов, формируемых матрицей И. Программированием ПЛМ определяется, какие именно гермы будут выработаны, согласно формулам 1. Тк хх д, х2 х2. Т, v2. Т v 2. Тх v2. Таким образом, пользователем задается набор входных переменных х, в терме произведения и количество слагаемых термов произведений в выходной функции. Однако недостатком ПЛМ является неполное использование их логической мощности при воспроизведении типичных систем переключательных функций, не имеющих больших пересечений друг с другом по одинаковым термам. В таких случаях, как отмечают А. П.Антонов, В. Ф.Мелехин, А. С.Филиппов, В. В. Соловьев, А. Г. Васильев, В. В. Корнеев и другие исследователи 1,, возможность использования выходов любых конъюнкторов любыми дизъюнкторами становится излишним усложнением. Отказ от этой возможности означает отказ от программирования матрицы ИЛИ и приводит к структуре программируемой матричной логике Г1МЛ . В сравнении с ПЛМ схемы ПМЛ имеют меньшую функциональ
ную гибкость, т. ИЛИ фиксирована, но их изготовление и использование проще. Преимущества ПМЛ особенно проявляются при проектировании несложных устройств. В ПМЛ рис. И жестко распределены между элементами ИЛИ. В общем случае ПМЛ имеет п входов, гп выходов и к ту элементов И, поскольку каждый из ш элементов ИЛИ соединен с конъюнкторами. Выходной
ОЕ
Разрешение
Рис. Базовая структура ПМЛ Программирование ПМЛ сводится к определению необходимых термов, согласно формулам 1. Т v. Рщ Рт 1у1 Рт2Рк
где количество конъюнкторов, соединенных с одним элементом ИЛИ ш количество элементов ИЛИ к количество конъюнкторов. Подготовка задач к решению на ПМЛ имеет много общего с подходом к решению задач на ПЛМ, но есть и различия. Для ПМЛ важно уменьшить число элеМС1ГТ0В И для каждого выхода, но если для ПЛМ стремятся искать представление функции с наибольшим числом общих термов, то для ПМЛ это не требуется, поскольку элементы И фиксированы по своим выходам и не могут быть использованы другими выходами т. Приведенные выше структуры ПЛМ и ПМЛ являются базовыми. В схемах с программируемым выходным буфером выходные функции могут быть получены в прямом или инверсном виде , , . В такой схеме рис. Рис. Схема с программируемым выходным буфером входы через плавкую перемычку к земле. Таким образом, при нетронутых плавких перемычках функции с выхода матриц предаются через буфер без изменений. При прожиге премычки на второй вход сумматора будет подан через резистор от источника питания единичный потенциал. Сложение по модулю два функций Г с единицей дает инверсию исходной функции. Таким образом, в цепях с целыми перемычками функции проходят через программируемый буфер без изменений, с проженными перемычками функции инвертируются. Программируемый буфер дает дополнительные возможности для минимизации числа термов в реализуемой системе. В исходной системе можно заменять функции их инверсиями, если это приводит к уменьшению числа термов. В схемах с двунаправленными выводами , используются элементы с гремя состояниями выхода.