Шпаргалка по программированию МПС

Программирование микропроцессорных систем
1. Основные сведения, классификация и назначение ПЛИС
Ответ: Программи́руемая логи́ческая интегра́льная схе́ма (ПЛИС, англ. programmable logic device, PLD) — электронный компонент, используемый для создания цифровых интегральных схем. В отличие от обычных цифровых микросхем, логика работы ПЛИС не определяется при изготовлении, а задаётся посредствомпрограммирования (проектирования). Для программирования используются программаторы и отладочные среды, позволяющие задать желаемую структуру цифрового устройства в виде принципиальной электрической схемы или программы на специальных языках описания аппаратуры Verilog, VHDL, AHDL и др.
ПЛИС сделали БИС/СБИС, предназначенные для решения специализированных задач, стандартной продукцией электроннойпромышленности со всеми вытекающими из этого положительными следствиями: массовое производство, снижение стоимости микросхем, сроков разработки и выхода на рынок продукции на их основе. ПЛИС можно классифицировать по многим признакам, в первую очередь:
- по уровню интеграции и связанной с ним логической сложности;
- по архитектуре (типу функциональных блоков, характеру системы межсоединений);
- почислу допустимых циклов программирования;
- по типу памяти конфигурации («теневой»памяти );
- по степени зависимости задержек сигналов от путей их распространения;
- по системным свойствам;
- по схемотехнологии (КМОП(Комплиментарная логика Метал-оксид полупроводник), ТТЛШ(Транзисторно-транзисторная логика с диодами Шоттки) и др.);
- по однородности или гибридности (по признаку наличия илиотсутствия в микросхеме областей с различными по методам проектирования схемами, такими как ПЛИС, БМК, схемы на стандартных ячейках).

2. Структура и возможности классических PAL
Ответ: Классическая PAL (rogrammable Array Logic) включает n входов, программируемую матрицу AND и m выходных макроячеек, связанных с двунаправленными выводами. Выходы матрицы AND называются промежуточными шинами или термами.Архитектура выходных макроячеек "классических" PAL достаточно проста, для комбинационных выходов она включает вентиль ИЛИ, объединяющий q промежуточных шин, выходной буфер с тремя состояниями и обратную связь со входом матрицы AND. Все входы матрицы AND являются парафазными. Для управления третьим состоянием выходного буфера служит отдельная промежуточная шина.
Возможность PAL передачи значениявыходного сигнала по цепи обратной связи на вход матрицы AND позволяет в одном устройстве строить многоуровневые каскадные схемы. Однако следует избегать случаев, когда значение некоторой функции является аргументом этой же функции, так как в подобной ситуации схема перестаёт быть комбинационной и переходит в класс последовательностных схем, а отсутствие в циклах элементов задержки приводит к непредсказуемостиповедения схемы.

3. Структура и возможности универсальных PAL
Ответ: Включает n входов, программируемую матрицу AND, m выходных макроячеек с одной обратной связью и m2 макроячеек с двумя обратными связями. В макроячейках с одной обратной связью отсутствует цепь от входа выходного буфера к входу матрицы AND. С каждой макроячейкой универсальных PAL связано различное число промежуточных шин,что позволяет более рационально их использовать: простые функции назначать для реализации на выходы, связанные с небольшим числом промежуточных шин, а сложные - назначать на выходы, связанные с большим числом промежуточных шин. Кроме того, каждая макроячейка допускает программирование логического уровня выходного сигнала благодаря наличию в архитектуре макроячейки вентиля Исключающее ИЛИ спрограммируемой связью одного входа с "землёй". Поэтому из двух функций yi или ¯yi для реализации можно выбрать наиболее подходящую (например, которая требует для реализации меньше промежуточных шин), а необходимый вид функции на выходе PAL образуется путём программирования логического уровня выходного сигнала. Макроячейки с двумя обратными связями допускают одновременное...