1.8 Grundlagen der Digitaltechnik

Informatik V, Kap. 8, WS 98/99
Nimmt man jeweils das rechte Ende der Metall-Leitungen als Ausgang Y1, Y2 etc., so erzeugt dieses
Feld AND-Verknüpfungen zwischen den invertierten Eingangssignalen. Dieser Teil der Struktur wird
auch als "AND-Plane" bezeichnet.
In den Punkten Y1, Y2 etc. erhält man die Minterme der Funktion bezüglich der invertierten
Eingangssignale (also die disjunktive Normalform).
In einem zweiten Verknüpfungsfeld werden nun die Minterme selbst in ähnlicher Weise miteinander
verknüpft. Die Metall-Leitungen werden dazu auf Poly-Si-Leitungen geführt, die ihrerseits wieder
mit VDD- verbundene Leitungen von n-Diffusion steuern.
Als Gesamtfunktion ergibt sich eine logische Verknüpfung entsprechend der disjunktiven
Normalform.
PLAs sind insbesondere dann von erheblicher praktischer Bedeutung, wenn eine kombinatorische
Logik mit vielen Eingängen und vielen Ausgängen realisiert werden soll. Dies ist z. B. in den internen
Steuerungen von Computern oft der Fall.
VDD
AND-Array
A B C
Eingänge
26
OR-Array
Z1 Z2 Z3 Z4
Ausgänge
Abb. 8.43: Vollständige PLA-Schaltung mit jeweils programmierbaren AND und ODER-
Ebenen.
In der in Abb. 8.42 gezeigten Schaltung ist nur die AND-Ebene programmierbar, die OR-
Verknüpfungen sind "default" vorgegeben. In der Praxis werden Bausteine, welche diese Art der
Programmierbarkeit für den Anwender bieten, als "Programmable Logic Devices" (PLDs) oder auch
als "Programmable Array Logic (PAL) bezeichnet. Der in Abb. 8.43 gezeigte hat beide Ebenen
programmierbar ausgeführt, dann spricht man von "PLAs" im engeren Sinne.
Ein Unterschied ist zu machen zwischen nur in der Halbleiterfertigung maskenprogrammierbaren
PLAs und von Anwender ohne Technolgie programmierbaren Bausteinen.
VDD
Auch PLAs werden heute meistens in (dynamischer) CMOS-Logik ausgeführt.