ПРОГРАММИ́РУЕМАЯ ЛОГИ́ЧЕСКАЯ МА́ТРИЦА

ПРОГРАММИ́РУЕМАЯ ЛОГИ́ЧЕСКАЯ МА́Т­РИЦА (ПЛМ; англ. Programmable Logic Array, PLA), функ­цио­наль­ный блок, соз­дан­ный на ба­зе по­лу­про­вод­ни­ко­вой тех­но­ло­гии, для реа­ли­за­ции ло­гич. циф­ро­вых схем. ПЛМ со­дер­жит мно­же­ст­во ло­гич. вен­ти­лей (ба­зо­вый эле­мент циф­ро­вой схе­мы, вы­пол­няю­щий эле­мен­тар­ную ло­гич. опе­ра­цию) и на­бор свя­зей ме­ж­ду ни­ми, за­да­вае­мых в про­цес­се её про­грам­ми­ро­ва­ния. В от­ли­чие от от­дель­ных ло­гич. вен­ти­лей, пред­на­зна­чен­ных для вы­пол­не­ния фик­си­ров. функ­ции, за­ло­жен­ной из­на­чаль­но при про­ек­ти­ро­ва­нии, ПЛМ долж­на быть пред­ва­ри­тель­но за­про­грам­ми­ро­ва­на (скон­фи­гу­ри­ро­ва­на) на вы­пол­не­ние не­об­хо­ди­мой про­ек­ти­ров­щи­ку ло­гич. циф­ро­вой схе­мы (сис­те­мы бу­ле­вых функ­ций) пу­тём ор­га­ни­за­ции свя­зей (мат­ри­цы) ме­ж­ду вер­ти­каль­ны­ми и го­ри­зон­таль­ны­ми ши­на­ми. Та­кая мат­ри­ца мо­жет быть на­строе­на на вы­пол­не­ние лю­бой ло­ги­че­ской функ­ции оп­ре­де­лён­ной слож­но­сти. ПЛМ за­ни­ма­ют про­ме­жу­точ­ное ме­сто ме­ж­ду ло­гич. вен­ти­ля­ми и ин­те­граль­ны­ми схе­ма­ми, объ­е­ди­няя гиб­кость и дос­туп­ность пер­вых с ком­пакт­но­стью и эф­фек­тив­ностью вто­рых.

Пер­вые ПЛМ раз­ра­бо­та­ны в нач. 1970-х гг. для реа­ли­за­ции схем бу­ле­вых функ­ций боль­шо­го чис­ла пе­ре­мен­ных, по­лу­чи­ли ши­ро­кое рас­про­стра­не­ние в ка­че­ст­ве уни­вер­саль­ной эле­мент­ной ба­зы циф­ро­вых уст­ройств. Кон­фи­гу­ра­ция та­ких ПЛМ за­да­ва­лась не­по­сред­ст­вен­но при про­из-ве. В даль­ней­шем поя­ви­лись од­но­крат­но (на ос­но­ве пе­ре­жи­гае­мых пе­ре­мы­чек) и мно­го­крат­но (на ос­но­ве встро­ен­но­го, ре­же – внеш­не­го пе­ре­програм­ми­руе­мо­го по­сто­ян­но­го за­по­ми­наю­ще­го уст­рой­ст­ва) про­грам­ми­руе­мые ПЛМ, не тре­бую­щие из­ме­не­ний в про­цес­се про­из-ва. Даль­ней­шее со­вер­шен­ст­во­ва­ние тех­но­ло­гии про­из-ва ин­те­граль­ных схем в нач. 1990-х гг. при­ве­ло к воз­мож­но­сти реа­ли­за­ции на од­ном кри­стал­ле не­сколь­ких ПЛМ, объ­е­ди­няе­мых про­грам­ми­руе­мы­ми со­еди­не­ния­ми в еди­ную про­грам­ми­руе­мую ло­гич. ин­те­граль­ную схе­му (ПЛИС; англ. Programmable Logic Device, PLD). Слож­ные ПЛИС (англ. Complex PLD, CPLD) про­грам­ми­ру­ют­ся на уров­не свя­зей ме­ж­ду мак­ро­ячей­ка­ми (уни­фи­ци­ро­ван­ны­ми сбор­ка­ми вен­ти­лей, реа­ли­зую­щи­ми функ­ции бо­лее вы­со­ко­го уров­ня – триг­ге­ра, циф­ро­во­го ре­ги­ст­ра и др.). Наи­бо­лее слож­ным ви­дом ПЛИС яв­ля­ют­ся про­грам­ми­руе­мые поль­зо­ва­те­лем вен­тиль­ные мат­ри­цы (ППВМ; англ. Field-Programmable Gate Array, FPGA), вклю­чаю­щие ши­рокий спектр до­пол­нит. обо­ру­до­ва­ния (ячей­ки па­мя­ти, ум­но­жи­те­ли, сум­ма­то­ры, ло­гич. эле­мен­ты на ба­зе таб­лиц пе­ре­ко­ди­ров­ки, бло­ки вво­да-вы­во­да), вплоть до мик­ро­про­цес­сор­ных вы­чис­лит. ядер. Совр. ППВМ со­дер­жат де­сят­ки мил­лио­нов вен­ти­лей и ши­ро­ко ис­поль­зу­ют­ся при про­то­ти­пи­ро­ва­нии (бы­ст­рая «чер­но­вая» реа­ли­за­ция ба­зо­вой функ­цио­наль­но­сти для ана­ли­за ра­бо­ты сис­те­мы в це­лом) и от­лад­ке вы­чис­лит. тех­ни­ки.