디지털공학개론 14 - 2 프로그래머블 논리장치(PLD)

용어체크

1. PROM
(Programmable ROM)

• 디코더의 역할을 하는 고정 AND배열과 프로그래밍이 가능한 OR배열로 구성되어 있음

2. PLA
(Programmable Logic Array)

• PROM의 단점을 보완하기 위하여 개발된 소자로, AND입력과 OR입력 양쪽을 모두 프로그래밍할 수 있으므로 가장 융통성 있게 프로그래밍할 수 있음

3. GAL
(Generic Array Logic)

• 여러 가지 PLD 중 가장 최근에 개발된 소자로 PAL과 마찬가지로 프로그래밍이 가능한 AND배열과 고정 OR배열 및 출력 논리로 구성되어 있으나, GAL은 다시 프로그래밍할 수 있고, 출력 논리도 프로그래밍이 가능함

 

학습내용 1. PLD의 개념 2. VHDL의 개념 3. VHDL로 조합논리회로 구현 학습목표 1. PLD의 구조와 분류를 설명할 수 있다. 2. VHDL의 기본 구성과 표현 방법을 설명할 수 있다. 3. VHDL로 조합논리회로를 구현하는 과정을 설명할 수 있고, 설계과정을 수행할 수 있다.

 

 

 

 

 

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PLD의 장점과 단점은 무엇일까요?장단점은 아래와 같습니다.
장점: 짧은 구현 시간과 적은 설계비용, 프로그램 된 회로를 즉시 테스트 가능하고, 논리회로를 현저히 감소시킬 수 있다. 또한 회로의 보안 및 소프트웨어 제어를 하드웨어로 제어함으로 제어 속도를 향상시킬 수 있다.
단점: 게이트 당 가격 면에서 비경제적이고, 비효율적이고, 실리콘 면적의 사용이 비효율적이다.

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Quiz 01다음 중 ROM과 유사한 성격을 가지며, AND array와 OR array로 구성된 회로는 PAL이다.

• 1 O
• 2 X

정답 :1

해설 :PAL(Programmable Array Logic)는 AND입력만을 프로그래밍할 수 있고 OR입력은 고정되어 있는 PLD이다. 현재 가장 널리 쓰이고 있는 PLD로 1회에 한해 프로그래밍이 가능하며 TTL이나 ECL의 바이폴라 기술을 사용하여 구현한다.

 

Quiz 02PAL(Programmable Array Logic)에 관한 설명으로 틀린 것은?

• 1 산술연산회로를 구현하는데 주로 쓰이도록 연산기능을 내장하고 있다.
• 2 AND배열만 프로그래밍한다.
• 3 OR입력만 고정하여 프로그래밍할 수 있다.
• 4 1회에 한해 프로그래밍이 가능하다.

정답 :1

해설 :PAL은 AND입력만을 프로그래밍할 수 있고 OR입력은 고정되어 있는 PLD이다.

 

Quiz 03VHDL 컴포넌트는 프로그램에서 사용을 위해 호출되는데, 무엇을 사용하여 호출되는가?

• 1 컴포넌트의 구체화
• 2 신호
• 3 변수
• 4 아키텍처 선언

정답 :1

해설 :컴포넌트의 구체화(component instantiations)는 핵심어 begin과 end구문 사이에 배치하여, 구체화되는 식별자에 의해 정의한 후 컴포넌트 이름을 지정한다. Port map은 근본적으로 ‘=>’연산자를 사용하여 논리함수에 대해 모든 연결을 하는 것이다.

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학습정리

1. PLD

• SSI와 MSI대신에 PLD(Programmable Logic Device)를 사용함으로써 공간을 절약하고 소자의 수를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 비용도 절감할 수 있음
• 주어진 논리기능을 수행하도록 프로그래밍할 수 있는 AND게이트와 OR게이트의 대형 배열 구조를 갖는 IC로, 각 게이트 입력에 퓨즈링크(fuse-link)가 연결되어 있음

2. PLD의 분류

• PROM(Programmable ROM)은 디코더의 역할을 하는 고정 AND배열과 프로그래밍이 가능한 OR배열로 구성되어 있음
• PLA(Programmable Logic Array)는 PROM의 단점을 보완하기 위하여 개발된 소자로, AND입력과 OR입력 양쪽을 모두 프로그래밍할 수 있으므로 가장 융통성 있게 프로그래밍할 수 있음
• PLE(Programmable Logic Element)는 AND입력은 고정되고 OR입력만을 프로그래밍할 수 있는 PLD임
• PAL(Programmable Array Logic)은 AND입력만을 프로그래밍할 수 있고 OR입력은 고정되어 있는 PLD임
• GAL(Generic Array Logic)은 여러 가지 PLD 중 가장 최근에 개발된 소자로 PAL과 마찬가지로 프로그래밍이 가능한 AND배열과 고정 OR배열 및 출력 논리로 구성되어 있으나, GAL은 다시 프로그래밍할 수 있고, 출력 논리도 프로그래밍이 가능함