Programlanabilir Mantık -4- PAL (Programlanabilir Dizi Mantığı) ve GAL (Genel Dizi Mantığı)
Öncelikle daha önceki makalede bahsettiğimiz PLA ile PAL entegreleri birbirine karıştırmamak gereklidir. PAL ile GAL entegreler ise birbirinin aynısı gibidir. GAL entegreler Lattice firmasının ürettiği biraz daha geliştirilmiş PAL sistemleridir. Bu iki mantık yapısını işledikten sonra geriye CPLD ve FPGA sistemleri kalmaktadır. PAL ve GAL teknolojileri günümüzde Lattice Semiconductor firması tarafından elde tutulmaktadır. PAL aygıtları küçük bir PROM ve buna eklenmiş çıkış devresinden meydana gelmektedir. Aynı rom belleklerde olduğu gibi teknolojinin gelişmesiyle tek seferde programlanabilir sürümlerinin yanı sıra mor ötesi ışıkla silinebilir ve Flash hafızalı ürünler de ortaya çıkmıştır.
Resim: AMD firmasının 22V10 PAL entegresi.
PAL aygıtları ortaya çıkmadan önce SSI teknolojisinde üretilmiş küçük entegreler kullanılmaktaydı. Bunlar 74 serisi mantık kapıları, çoklayıcı, flip-flop entegreleri gibi basit mantık entegrelerinden oluşuyordu. Bir adet PAL aygıtı bu entegrelerin onlarcasının yaptığı görevi yapabilir niteliktedir. PAL mimarisine baktığımızda programlanabilir mantık eleği ve çıkış mantığından bahsedebiliriz. Programlanabilir mantık eleği temelde PROM mimarisini esas alır ve çıkış mantığına ilgili bağlantıyı yapar. Bu yönüyle PLA’ya benzese de çıkışta yer alan çıkış hücresi vasıtasıyla çeşitli fonksiyonlar yerine getirilebilir. PAL entegreleri programlanabilir AND kapısı dizisi ve sabit OR kapısı çıkışına sahiptir.
PLA’da olduğu gibi OR dizisinin programlanmayışı daha az karmaşık devreleri ortaya çıkarsa da bu problem sistemin geliştirilmesiyle telafi edilmiştir. Esneklik konusunda bu yönden zayıflık olsa da çıkış mantığına yapılan ilaveler bu devreleri daha karmaşık işlerde kullanılabilir hale getirmiştir.
PAL aygıtları elektrikle programlanmaktadır. Bu programlama işlemi ikilik sayı örgüsüyle olup JEDEC ASCII/HEX dosyaları vasıtasıyla gerçekleşmektedir. Bunun için elbette programlayıcı özel aygıtlar mevcuttur.
Resim: Data I/O firmasının UniPak 2 Programlayıcısı
Büyük çaplı programlama işlerinde üreticiden programlanmış halde entegreyi almak da mümkündür. Bu programlama işlemleri tek tek sigortalar üzerinde yapılabilse de HDL yani donanım tanımlama dilleri de PAL/GAL aygıtları üzerinde kullanılmıştır. Zamanında Data I/O’nun ABEL, Logical Devices’in CPUL ya da MMI’nin PALASM dilleri kullanılmıştır. Bilgisayarlar ile yapılan bu programlamada assembly diline benzer bir donanım tanımlama dili olarak PALASM dili kullanılmıştır. Aşağıda PALASM dilinde yazılmış 4 bitlik sayaç tasarımını görmekteyiz.
Günümüzde PAL teknolojisini Lattice Semiconductor devralmış olup firmanın sayfasına baktığımızda da eski DIP soketli aygıtları artık üretmediğini görmekteyiz. Günümüzde artık en küçük çaplı entegreler CPLD olarak üretilmektedir. Bu noktaya kadar anlattığımız mantık devrelerini hiç kullanmayacak olsak da ileride anlatacağımız CPLD ve FPGA sistemlerini anlamakta bize yardımcı olacaktır.
Bizi Facebook grubumuzda takip etmeyi unutmayın. Bilgili ve öğrenmeye hevesli bir topluluk oluşturmak istiyoruz.
UYARI!!
Bu sitede yayınlanan yazılar orjinal içerik olup faydalanılan kaynaklar belirtilmiştir. Yazarın izni olmaksızın tamamen alıntı yapılamaz, kopyalanamaz. Kaynak göstermek kaydıyla (Yazının adı, yazar adı ve link) kısmen alıntı yapılabilir.