← Back to branch summary

~ubuntu-branches/ubuntu/jaunty/electric/jaunty

« back to all changes in this revision

Viewing changes to html/manual/text/chap09-07.html

  • Committer: Bazaar Package Importer
  • Author(s): Onkar Shinde
  • Date: 2009-01-08 02:05:08 UTC
  • mfrom: (1.3.1 upstream) (3.1.3 sid)
  • mto: (3.1.4 sid)
  • mto: This revision was merged to the branch mainline in revision 11.
  • Revision ID: james.westby@ubuntu.com-20090108020508-3e7e6241i7bkit2l
New upstream version.

Show diffs side-by-side

added added

removed removed

Lines of Context:
html/manual/text/chap09-07.html
1
 
<HTML><HEAD><TITLE>Using Electric 9-7: PLA Generation</TITLE></HEAD>
2
 
<BODY BGCOLOR="#FFFFFF">
3
 
<!-- PAGE BREAK --><A NAME="chap09-07"></A>
4
 
 
5
 
<BR><CENTER><FONT SIZE=6><B>Chapter 9: TOOLS</B></FONT></CENTER><BR>
6
 
<CENTER><TABLE WIDTH="90%" BORDER=0><TR>
7
 
<TD><CENTER><A HREF="chap09-06.html#chap09-06"><IMG SRC="../images/iconplug.png" ALT="plug" BORDER=0></A></CENTER></TD>
8
 
<TD><CENTER><H2>9-7: PLA Generation</H2></CENTER></TD>
9
 
<TD><CENTER><A HREF="chap09-08.html#chap09-08"><IMG SRC="../images/iconplug.png" ALT="plug" BORDER=0></A></CENTER></TD></TR></TABLE></CENTER>
10
 
<HR>
11
 
<BR>
12
 
<H3>Introduction to PLAs</H3>
13
 
<P>
14
 
PLA generation is a process by which a set of input signals combines,
15
 
through a logical sum of products, to form a set of output signals.
16
 
For example, there may be two outputs: <I>f</I> and <I>g</I>, which are defined as follows:
17
 
<P>
18
 
<CENTER><TABLE WIDTH="80%">
19
 
<TR><TD>
20
 
<I>f</I> = (<I>a</I> <B>and</B> <I>b</I> <B>and</B> (<B>not</B> <I>c</I>)) <B>or</B> ((<B>not</B> <I>b</I>) <B>and</B> (<B>not</B> <I>a</I>))
21
 
</TD></TR>
22
 
<TR><TD>
23
 
<I>g</I> = (<I>a</I> <B>and</B> <I>c</I>) <B>or</B> ((<B>not</B> <I>a</I>) <B>and</B> (<B>not</B> <I>c</I>))
24
 
</TD></TR>
25
 
</TABLE></CENTER>
26
 
<P>
27
 
This is a logical sum (<B>or</B>) of products (<B>and</B>), and the input terms may be negated (<B>not</B>).
28
 
PLA generators require this information in the form of two personality tables:
29
 
an AND table and an OR table.
30
 
The AND table is as wide as there are inputs (3 in this case),
31
 
and the OR table is as wide as there are outputs (2 in this case).
32
 
The height of the tables is determined by the number of "product terms,"
33
 
which are the number of intermediate results required to define the logic (4 in this case).
34
 
The AND table for the above equations is:
35
 
<P>
36
 
<CENTER><TABLE WIDTH="80%">
37
 
<TR><TD><I>a&nbsp;&nbsp;</I></TD><TD><I>b&nbsp;&nbsp;</I></TD><TD><I>c&nbsp;&nbsp;</I>&nbsp;</TD></TR>
38
 
<TR><TD>1</TD><TD>1</TD><TD>0</TD><TD><I>a</I> <B>and</B> <I>b</I> <B>and</B> (<B>not</B> <I>c</I>)</TD></TR>
39
 
<TR><TD>0</TD><TD>0</TD><TD>X</TD><TD>(<B>not</B> <I>b</I>) <B>and</B> (<B>not</B> <I>a</I>)</TD></TR>
40
 
<TR><TD>1</TD><TD>X</TD><TD>1</TD><TD>(<I>a</I> <B>and</B> <I>c</I>)</TD></TR>
41
 
<TR><TD>0</TD><TD>X</TD><TD>0</TD><TD>(<B>not</B> <I>a</I>) <B>and</B> (<B>not</B> <I>c</I>)</TD></TR>
42
 
</TABLE></CENTER>
43
 
<P>
44
 
Notice that there is a "1" where the input term is in a positive form,
45
 
a "0" where the input term is in a negated form, and an "X" where the input term does not apply.
46
 
The OR table for the above equations then combines the four product terms into the two output terms as follows:
47
 
<P>
48
 
<CENTER><TABLE WIDTH="80%">
49
 
<TR><TD><I>f&nbsp;&nbsp;</I></TD><TD><I>g&nbsp;&nbsp;</I>&nbsp;</TD></TR>
50
 
<TR><TD>1</TD><TD>0</TD><TD><I>f</I>: <I>a</I> <B>and</B> <I>b</I> <B>and</B> (<B>not</B> <I>c</I>)</TD></TR>
51
 
<TR><TD>1</TD><TD>0</TD><TD><I>f</I>: (<B>not</B> <I>b</I>) <B>and</B> (<B>not</B> <I>a</I>)</TD></TR>
52
 
<TR><TD>0</TD><TD>1</TD><TD><I>g</I>: (<I>a</I> <B>and</B> <I>c</I>)</TD></TR>
53
 
<TR><TD>0</TD><TD>1</TD><TD><I>g</I>: (<B>not</B> <I>a</I>) <B>and</B> (<B>not</B> <I>c</I>)</TD></TR>
54
 
</TABLE></CENTER>
55
 
<P>
56
 
Electric's PLA generator tool consists of two different generators:
57
 
an nMOS generator and a CMOS generator.
58
 
Both use personality tables to specify which taps in the programming array are set.
59
 
Both produce a hierarchical array specification made up of AND tables,
60
 
OR tables, drivers, and all necessary power and ground wires.
61
 
<P>
62
 
<H3>The nMOS PLA Generator</H3>
63
 
<P>
64
 
The nMOS generator produces a circuit in the "nmos" technology.
65
 
The PLA is generated with the <B>Make nMOS PLA</B> subcommand of the <B>PLA Generator</B>
66
 
command of the <B>Tools</B> menu.
67
 
You will be prompted for the file name that describes the PLA.
68
 
<P>
69
 
Below is a sample file which defines the above logic as an nMOS PLA
70
 
(this file can be found in the <B>PLA</B> subdirectory of the <B>examples</B> directory).
71
 
Note that comments can be inserted after a semicolon.
72
 
The number of inputs, outputs,
73
 
and product terms must be provided so that the array of values between the "begin" and "end" can be properly parsed.
74
 
The other parameters are optional.
75
 
These include the power and ground widths (default is 4 lambda);
76
 
whether to use butting-contacts or buried contacts (default is to use butting contacts);
77
 
whether the outputs are on the same side as the inputs (default is to place on the opposite side);
78
 
what constraints will be placed on the arcs in the PLA
79
 
(default is nonrigid fixed-angle); and a name for the newly created PLA facet
80
 
(default is "nmosXXX" where "XXX" is the PLA size).
81
 
<PRE>
82
 
set inputs = 3                  ; sum of input and output is
83
 
set outputs = 2                 ;   number of columns
84
 
set pterms = 4                  ; 4 product terms (number of rows)
85
 
set vddwidth = 6                ; 6 lambda-wide supply rails
86
 
set groundwidth = 6
87
 
set buttingcontact = off        ; use buried contacts instead
88
 
set samesideoutput = on         ; outputs on same side as inputs
89
 
set flexible = on               ; use nonrigid arcs
90
 
set fixedangle = on             ; use fixed-angle arcs
91
 
set name = Sample               ; name to use for top-level facet
92
 
begin ;  Input     Output
93
 
    ;   1  2  3     1  2
94
 
        1  1  0     1  0    ; product term 1
95
 
        0  0  X     1  0    ; product term 2
96
 
        1  X  1     0  1    ; product term 3
97
 
        0  X  0     0  1    ; product term 4
98
 
end
99
 
</PRE>
100
 
<P>
101
 
<H3>The CMOS PLA Generator</H3>
102
 
<P>
103
 
The CMOS PLA generator is somewhat more flexible than the nMOS version because it reads a library of support facets and uses them to produce the array.
104
 
This means that it can handle any technology
105
 
(although the only library that comes with Electric is for the MOSIS CMOS technology).
106
 
For those who wish to construct their own library in another technology,
107
 
note that it must contain the facets "decoder_inv1",
108
 
"io-inv-4", "nmos_one", "pmos_one" and "pullups".
109
 
Look at the library "pla_mocmos" (in the <B>lib</B> directory) for more information.
110
 
<P>
111
 
The CMOS PLA generator is run with the <B>Make MOSIS CMOS PLA</B>
112
 
subcommand of the <B>PLA Generator</B> command of the <B>Tools</B> menu.
113
 
You are then prompted for two files: the AND table file and the OR table file.
114
 
These files are much simpler in format than the nMOS PLA input file.
115
 
They have only two numbers on the first line to define the size of the array,
116
 
and the values of the array on subsequent lines.
117
 
Both the AND file and the OR file are similar.
118
 
Example files can be found in the <B>PLA</B> subdirectory of the <B>examples</B> directory.
119
 
Here is the AND file for the above logic:
120
 
<PRE>
121
 
    4    3
122
 
    1    1    0
123
 
    0    0    X
124
 
    1    X    1
125
 
    0    X    0
126
 
</PRE>
127
 
<P>
128
 
<HR>
129
 
<CENTER><TABLE BORDER=0><TR>
130
 
<TD><A HREF="chap09-06.html#chap09-06"><IMG SRC="../images/iconbackarrow.png" ALT="Prev" BORDER=0></A></TD>
131
 
<TD><A HREF="chap09-06.html#chap09-06">Previous</A></TD>
132
 
<TD>&nbsp;&nbsp;&nbsp;</TD>
133
 
<TD><A HREF="../index.html"><IMG SRC="../images/iconcontarrow.png" ALT="Contents" BORDER=0></A></TD>
134
 
<TD><A HREF="../index.html">Table of Contents</A></TD>
135
 
<TD>&nbsp;&nbsp;&nbsp;</TD>
136
 
<TD><A HREF="chap09-08.html#chap09-08">Next</A></TD>
137
 
<TD><A HREF="chap09-08.html#chap09-08"><IMG SRC="../images/iconforearrow.png" ALT="Next" BORDER=0></A></TD>
138
 
</TR></TABLE></CENTER>
139
 
</BODY>
140
 
</HTML>