二极管构成的熔丝型可编程门阵列

一个逻辑问题可以用简化的“与或”表达式描述，因此，只要设想用一个能产生各种“与”项的“与阵列”和一个能将各“与”项实现相“或”的“或阵列”组合起来，就能设计各种逻辑电路了。图9-27所示是用二极管和熔丝实现编程的“与”阵和“或”阵电路。

图9-27　“与”阵和“或”阵电路

在未编程前，熔丝相当于短路（熔丝用低熔点的材料制成）。与阵列输出P（A，B，C）= AABBCC =0；或阵列输出：Z（P3，P2，P1）=P1+P2+P3。

如何实现编程：对与阵，只需将和二极管正极端连的熔丝接地，然后加上编程电压（电源为5 V时，编程电压为25 V），此时，相应熔丝将流过比正常电流大得多的电流而被熔断，其他保留。对或阵，将和二极管负极端连的熔丝接正电源，将熔丝熔断。见图9-28。

图9-28　编程解析图

如将与阵中的1#、4#、5#熔丝熔断，则与阵输出P =ABC。由于电路有6根熔丝，所以一共有26=64种编程状态，可生成64个与项（乘积项）。在或阵中，如将2#熔丝熔断，则编程后的输出Z为：Z =P1+P3。说明它有8种编程状态，产生8种或项。通常，可编程与门的输入变量可多达几十个，或门阵列的输入变量在8个以上。为了方便，这时的逻辑表示方法用下面的PLD法表示。

在门的输入线与输入项的交叉处，有“”时表示硬连接，有“×”时表示编程连接，没有符号表示无连接。

另外，在PLD中通常大量使用具有互补输出的缓冲器，以增加输入的驱动能力（图9-29）。简化电路符号见图9-30。(www.xing528.com)

图9-29　增加驱动能力

图9-30　简化电路符号

将多个PLD与、或门组合起来就成了PLD的与阵列和或阵列。用来产生各种各样的“与-或”函数式，然后实现各种逻辑电路。

例如，要实现两个逻辑函数时，可编程与、或阵列如图9-31所示。

图9-31　可编程与、或阵列