Κεφάλαιο 3 | Ενότητα 3 | Επόμενο | Προηγούμενο | Λεξικό όρων


Υλοποίηση της καλωδιωμένης μονάδας ελέγχου

Η υλοποίηση του συνδυαστικού κυκλώματος του σχήματος 3.3.2 γίνεται με μία μνήμη ROM (Read Only Memory - Μνήμη ανάγνωσης μόνο), ενώ ο ελεγκτής κατάστασης υλοποιείται με έναν καταχωρητή των 6 bits. Για την παραπάνω υλοποίηση, θα χρειαστούμε 221 λέξεις με εύρος 40 bits η κάθε μία (δηλ. 10 ΜΒ ROM). Καταλαβαίνουμε βέβαια ότι αυτό είναι υπερβολικά μεγάλη απαίτηση για υλικό. Επειδή πολλές θέσεις της μνήμης περιέχουν μηδενικά μπορούμε να τις παραλείψουμε κρατώντας μόνο εκείνες που περιέχουν πληροφορία. Αυτό έχει όμως σαν αποτέλεσμα την αύξηση της πολυπλοκότητας αποκωδικοποίησης των σημάτων. Μία τέτοια κατασκευή υλικού καλείται Προγραμματιζόμενη Λογική Παράταξη ή PLA (PLA - programmed logic array). Mε τη χρήση του PLA έχουμε ελάττωση της απαιτούμενης μνήμης από 221 λέξεις σε πολύ λιγότερες (για παράδειγμα μια συνηθισμένη τιμή είναι 50), αυξάνοντας όμως την πολυπλοκότητα αποκωδικοποίησης των σημάτων.
Στο παρακάτω σχήμα φαίνεται πως επικοινωνούν το συνδυαστικό κύκλωμα (που στο σχήμα μας είναι μια PLA) και ο ελεγκτής κατάστασης.

Σχήμα 3.3.3 - Το συνδυαστικό κύκλωμα (PLA) και ο ελεγκτής κατάστασης μιας καλωδιωμένης μονάδας ελέγχου. Όπως παρατηρούμε ο ελεγκτής κατάστασης αποτελείται από έναν καταχωρητή με 6 flip-flops τα οποία δέχονται σαν είσοδο την επόμενη κατάσταση που έχει παραχθεί από την PLA και τροφοδοτούν την PLA με την παρούσα κατάσταση. Η PLA παράγει ένα πλήθος σημάτων ελέγχου, από τα οποία ένα μέρος στέλνεται στη δίοδο δεδομένων και ένα μέρος αποτελεί την επόμενη κατάσταση.

ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ 3

H πιο εύχρηστη διάταξη προγραμματιζόμενης λογικής (PLD) είναι η προγραμματιζόμενη λογική παράταξη (PLA). Θυμάστε τους άλλους τύπους PLD, καθώς και τα κυκλώματα από τα οποία αποτελείται μια PLA; Για περισσότερες λεπτομέρειες για τις PLD, καθώς και για την PLA, θα ήταν καλό να ανατρέξετε στο βιβλίο του M. Morris Mano: "Ψηφιακή σχεδίαση" και συγκεκριμένα στο 5ο κεφάλαιο.

ΑΠΑΝΤΗΣΗ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑΣ 3