Vor den PLDs wurden Multiplexer zum Entwerfen einer kombinatorischen Logikschaltung verwendet. Diese Schaltungen waren sehr komplex und starr. Dann werden programmierbare Logikvorrichtungen (PLD) entwickelt, und das erste PLD war ROM. Das ROM-Design war nicht sehr erfolgreich, da bei jeder großen Anwendung das Problem der Hardware-Verschwendung und des zunehmenden exponentiellen Wachstums der Hardware aufkam. Um die Einschränkungen von ROM zu überwinden, wurden PLA und PAL entwickelt. PLA und PAL sind programmierbar und nutzen die Hardware effektiv.
Vergleichstabelle
| Basis zum Vergleich | PLA | KUMPEL |
|---|---|---|
| Steht für | Programmierbares Logik-Array | Programmierbare Array-Logik |
| Konstruktion | Programmierbare Anordnung von UND- und ODER-Gattern. | Programmierbare Anordnung von UND-Gattern und feste Anordnung von ODER-Gattern. |
| Verfügbarkeit | Weniger produktiv | Mehr verfügbar |
| Flexibilität | Bietet mehr Flexibilität bei der Programmierung. | Bietet weniger Flexibilität, wird aber wahrscheinlich verwendet. |
| Kosten | Teuer | Zwischenkosten |
| Anzahl der Funktionen | Eine große Anzahl von Funktionen kann implementiert werden. | Stellt die begrenzte Anzahl von Funktionen bereit. |
| Geschwindigkeit | Schleppend | Hoch |
Definition von PLA
PLA steht für Programmable Logic Array (Programmable Logic Array), das die Boolesche Funktion in der SOP-Form (Sum of Products) darstellt. Die PLA enthält NICHT- UND-UND-ODER-Gatter, die auf dem Chip hergestellt sind. Es übergibt jeden Eingang durch ein NICHT-Gatter, das jeden Eingang und sein Komplement jedem UND-Gatter zur Verfügung stellt. Die Ausgabe jedes UND-Gatters wird an jedes ODER-Gatter gegeben. Zuletzt erzeugt der ODER-Gatterausgang einen Chipausgang. So werden geeignete Verbindungen hergestellt, um SOP-Ausdrücke zu verwenden.
In PLA sind die Verbindungen zu AND- und OR-Arrays programmierbar. PLA gilt im Vergleich zu PAL als teurer und komplexer. Die zwei verschiedenen Fertigungstechniken können für PLA verwendet werden, um die Programmierung zu erleichtern. Bei dieser Technik wird jede Verbindung an jedem Schnittpunkt durch eine Sicherung aufgebaut, an der unerwünschte Verbindungen durch Durchbrennen der Sicherungen entfernt werden können. Die letztere Technik beinhaltet das Herstellen der Verbindung zum Zeitpunkt des Herstellungsprozesses mit Hilfe der richtigen Maske, die für das spezifische Verbindungsmuster vorgesehen ist.
Definition von PAL
PAL (Programmable Array Logic) ist auch eine PLD-Schaltung (Programmable Logic Device), die ähnlich wie PLA arbeitet. PAL verwendet im Gegensatz zu PLA die programmierbaren UND-Gatter, aber feste ODER-Gatter. Es implementiert zwei einfache Funktionen, bei denen die Anzahl der verknüpften UND-Gatter zu jedem ODER-Gatter die maximale Anzahl von Produktausdrücken angibt, die in einer Summe der Produkte der jeweiligen Funktion erzeugt werden können. Während die UND-Gatter ständig mit den ODER-Gattern verbunden sind, bedeutet dies, dass der erzeugte Produktterm nicht mit den Ausgabefunktionen gemeinsam genutzt werden kann.
Das Hauptkonzept bei der Entwicklung von PLDs besteht darin, eine komplexe boolesche Logik in einen einzelnen Chip einzubetten. Dadurch entfällt die unzuverlässige Verdrahtung, das logische Design wird vermieden und der Stromverbrauch wird minimiert.
Hauptunterschiede zwischen PLA und PAL
- Die PLA ist eine PLD, die aus zwei Ebenen einer programmierbaren UND-Ebene und einer ODER-Ebene besteht. Andererseits enthält PAL nur programmierbare UND-Ebene und feste ODER-Ebene.
- Wenn es um Verfügbarkeit geht, ist der PAL leichter verfügbar und die einfache Produktion. Im Gegensatz dazu ist die PLA nicht leicht verfügbar.
- Die PLA ist flexibler als eine PAL.
- PLA ist teurer als PAL.
- Eine Reihe von Funktionen, die von PLA bereitgestellt werden, sind relativ, da sie auch die Programmierung der ODER-Ebene ermöglicht.
- PAL arbeitet schneller, während PLA vergleichsweise langsamer ist.
Fazit
Programmable Logic Array (PLA) und Programmable Array Logic (PAL) sind die PLD (Programmable Logic Devices), bei denen PLA flexibler und flexibler ist als PAL. PAL kann jedoch leicht eine Kombinationslogikschaltung erzeugen.
