قصتي مع الـ FPGA

[Electronic boy!]

في بداية العام 1996 ، عندما طرحت شركة سوني جهاز الألعاب البلاي ستيشن لأول مرة في العالم ، فاجأت الجميع بأن الجهاز يعمل على الأقراص المدمجة وليس الكارتريدج كما توقع البعض .. ونظراً لبساطة نسخ الأقراص المدمجة .. وضعت الشركة نظام حماية فعال ، وهو رمز لكل منطقة ، وهي : PAL لأوروبا والشرق الأوسط ، NTSC\UC للنظام الأمريكي ، NTSC\J للنظام الياباني .
وفي هذه الحالة لن تعمل الأقراص المنسوخة المستوردة من أمريكا على الأجهزة في الشرق الأوسط نظراً لإختلاف الكود ..
يبدو أن سوني نجحت في فكرتها ... لكن ليس طويلاً !
ففي منتصف العام 1997 ( في هذا العام اشتريت جهاز سيجا ميجا درايف ، يعمل على الكارتريدج ، نظراً للثمن الباهظ للبلاي ستيشن في ذلك الوقت ) ، ظهرت مجموعة في هونج كونج في الصين ، تطلق على نفسها الإسم - Old Crow - متخصصة في الإلكترونيات الرقمية ... حيث قامت هذه المجموعة بمحاولة فهم لنظام الحماية فوجدوا التالي :
إن كل قرص مخصص للبلاي ستيشن عليه كود للحماية ، وهو مخزن في الأربع مسارات الأولى من القرص .
فمثلاً : القرص المخصص للنظام الأمريكي يحمل الكود التالي :
بترميز ASCII :
0x9, 0xA9, 0x3D, 0x2B, 0xA5, 0xF4
وبالنظام الثنائي :
1001 10101001 00111101 00101011 10100101 11110100
وإذا لم يتوافق هذا الكود مع الكود المخزن في شريحة الـ BIOS بالجهاز ، فلن يتم تشغيل القرص .. وستظهر الرسالة : Please Insert Playstation Format Disk
---
إذاً .. فما العمل ؟  '>
إن مجموعة Old Crow لديها الجواب الشافي .. وهو أننا يمكن أن نتحايل على الجهاز وذلك بحقن الكود السابق في شريحة البيوس ! حيث قامت المجموعة بتخزين جميع أكواد الأنظمة في مايكروكنترولير من شركة MicroChip وهو المتحكم القديم ذو 16 دبوس
الذي يحمل الرقم PIC16C541
وعند بداية تشغيل الجهاز ، فإن المتحكم سيبدأ بإرسال الأكواد إلى المعالج بالترتيب التالي : 1- كود النظام الياباني . 2- كود النظام الأمريكي . 3- كود النظام الأوروبي .
وعند توافق أحد الأكواد المخزنة في المايكروكنترولير مع الكود الموجود في شريحة البيوس سيقوم الجهاز بتشغيل القرص المدمج بغض النظر عن نظامه !! '>
وووووووووووواااااااااااااااااااااااااااااوووووووووووو ( شايفين يا شباب !! )
==
وهذه الطريقة متبعة حتى الآن .. وهي فعالة وسريعة ، وتغني عن الطريقة القديمة وهي باستخدام أقراص المقايضة !
لكن حدث تطور بسيط ، وهو أن المتحكم PIC16C541 قديم وذاكرته الداخلية صغيرة ، بالإضافة للعدد الكبير لأطرافه ، حيث يتم توصيل 10 دبابيس في كل جهاز من أصل 16 دبوس ،، فعندما طرح المتحكم PIC12C508 ، الذي له 8 دبابيس فقط بالإضافة إلى ضعف الذاكرة الموجودة في المتحكم القديم ، فإن عدد الدبابيس التي توصل مع الجهاز هي 4 فقط !
========
صورة المايكروكنترولير PIC12C508 المستخدم حالياً :
يتبع ===> ^_^

[Electronic boy!]

في بداية العام 2000 ... وعندما قامت سوني بطرح جهازها الخارق البلاي ستيشن 2 الذي يعمل على أقراص DVD الرقمية ... حدث انقلاب كبير !!
ففي ذلك الوقت كانت أقراص الدي في دي غالية الثمن .. بالإضافة إلى أنها لم تكن منتشرة بشكل تجاري .. لكن القراصنة لم ييأسوا ، فقاموا  بنسخ قرص الدي في دي على 4 أو 5 أقراص سي دي !! لكن النتائج لم تكن مقبولة ، فقد أصبح هناك مشاكل تقنية في تشغيل الأقراص المنسوخة وكذلك لم تكن ذات جودة عالية ! '>
وكانت تستخدم طريقة المايكروكنترولير البسيطة كما في جهاز البلاي ستيشن القديم .. بالإضافة لإستخدام أقراص المقايضة الخاصة ..
فالقراصنة لم يستطيعوا الوصول للكود الرئيسي المخصص للحماية بأقراص البلاي ستيشن الثاني ، وذلك لأنه مشفر بقوة 128 بت .. وكذلك نظام الحماية العالي في أقراص الدي في دي .
لذلك لم يكن أمامهم سوى الرجوع للطريقة القديمة واستخدام أقراص المقايضة ، بجانب قطعة ذاكرة تحتفظ بالمعلومات المؤقتة !!
وتتلخص فكرة العمل كالتالي :
قبل تشغيل الجهاز نضع قطعة الذاكرة الخاصة في فتحة USB الخاصة بالجهاز ، ونشغله .. فتصبح الذاكرة جاهزة لتسجيل أية معلومات .. نفتح صينية القرص ونضع قرص المقايضة أو أي قرص أصلي بنظام الحماية المطابق للجهاز .. ونغلق الباب .. فيقوم الجهاز بقرآءة كود الحماية الصحيح فتقوم الذاكرة باختزان هذا الرقم بداخلها مؤقتاً .. بعد ذلك .. نخرج هذا القرص ونضع أي قرص آخر منسوخ ومن أي نظام ونغلق الباب ، فتقوم الذاكرة بإعادة إرسال الكود إلى المعالج وبالتالي يتم التحايل على الجهاز وتشغيل القرص .
لكن هذه الطريقة متعبة وذات كفاءة قليلة ...
========
في نهاية العالم 2001 وبداية العام 2002 ،، حدث انقلاب كبير !!
حيث قامت شركة تشانيل تكنولوجي بمساعدة مجموعة ( لي سانج الصينية ) .. بتطوير أول قطعة تعديل ( Modification Chip ) لجهاز البلاي ستيشن 2 ذات كفاءة لاتضاهى إلى هذا اليوم  .. حيث بعدها انتشرت أقراص الدي في دي المنسوخة بشكل رهيب .. وأصبحت تطغى على أقراص السي دي !!
إن هذه القطعة أحدثت انقلاب كبير في عالم القرصنة .. فلحد الآن لا توجد قطعة تعديل بمثل مميزاتها الرهيبة .. فهي تستطيع تشغيل جميع أقراص البلاي ستيشن الأول والثاني كذلك تشغيل جميع أفلام الدي في دي لكل المناطق من 1 إلى 8 !! وأيضاً تستطيع إغلاق خاصية المايكرو فيجن ... كل هذا لأنها تستخدم تقنية FPGA ..
هيا بنا لنذهب بجولة للتعرف على هذه القطعة ..
=============
قطعة ميسايا ( MESSIAH ) .. مصدر القلق لشركة سوني :
هذه القطعة متفوقة جداً .. فمع وجود قطع أخرى تستخدم ذاكرة ودائرة تحكم إلا أنها لا تخلو من المشاكل الفنية ولا تستطيع تشغيل جميع الأقراص ..
واستطاعت شركة سوني إيقاف جميع القطع ما عدا الميسايا .. لماذا يا ترى ؟
هذه القطعة كالسحر !! فمثلاً إذا أردت تشغيل لعبة بلاي ستيشن الأول تضغط مفتاح Reset مرتين متتاليتين ..وإذا أردت تشغيل لعبة بنظام بلاي ستيشن  الثاني تضغطه مرة واحدة !! يعني تحكم منطقي بعدد النبضات .. وهذه الصورة تشرح تقنياتها :

[Electronic boy!]

فور معرفتي بنزول هذه القطعة ... توجهت إلى سوق ألعاب الكمبيوتر لشرائها والتعرف عليها أكثر ..
لكن ما لفت انتباهي بشدة هو العبارة ( FPGA MESSIAH MAIN IC ) كما في الصورة السابقة .. مما جعلني أتساءل !!؟ ماهو FPGA ؟؟
فأنا أعرف في القطع التي سبقتها وجود شيئين أساسيين وهما : Flash Memory و Interface IC .. لكن هذه القطعة اخترقت القاعدة واستخدمت تقنية جديدة كلياً ..
===
الصورة السابقة بداية المشوار ...  '>

نعم .. بمجرد نظري لهذه القطعة .. وبسبب فضولي الزائد لمعرفة المزيد عنها .. لاحظت وجود كلمة ACTEL على الشريحة السوداء وهي شركة متخصصة بشرائح FPGA ، وقمت بعمل بحث في النت عن هذا الإسم لأجد موقع هذه الشركة .. وقمت بتحميل الداتا شيت لهذه الشريحة لكنني لم أفهم شيء ولم أزداد سوى تشويشاً وشوقاً لمعرفة المزيد ..

بقيت على هذه الحال مدة سنة تقريباً .. وأنا لا أعرف سوى اسم FPGA ولا أدري على ماذا يدل !! إلى أن زرت موقع الفريق العربي للبرمجة وتصفحته بسرعة لأجد موضوع بعنوان ( برنامج رائع لتصميم الدارات المنطقية ) وأراد الله أن أفتح هذا الموضوع لأتعلم شيئاً جديداً .. فوجدت أحد الأعضاء يذكر اسم برنامج لتصميم الدوائر المنطقية وكذلك ذكر شركة Xilinx المتخصصة بمجال FPGA من الفئة العليا .. لكن الجدير بالذكر هو أنني انتبهت للغة VHDL في ذلك الموضوع .. مما جعلني أتذكر صورة مكتوب عليها نفس الشيء .. حفظتها بجهازي قبيل ظهور قطعة الميسايا من أحد المواقع الألمانية  المتخصصة بتطوير قطع تعديل الأجهزة ، أي قبل عام ونصف تقريباً  ... لننظر إلى هذه الصورة :

[Electronic boy!]

لو دققت النظر في الجزء الإيمن من الصورة ، وعلى المبرمج المتصل بجهاز البلاي ستيشن 2 ، لوجدت شريحتين في المبرمج مكتوب عليها Xilinx وكذلك مكتوب على الصورة نفسها
HDL .... وهي لغة وصف الأجهزة hardware description language  مشتقة من لغة السي .. وهي لغة مستخدمة من قبل المهندسين في اللألكترونيات و الدوائر الكهربائية وهندسة مكونات الحاسب ، و تستخدم كذلك في تصميم الخوارزميات و الفلب فلوبس و الترانسيستورس وعمل محاكاة simulation ونماذج تطويريه prototypes  وكذلك ستجد قرصين فوق الجهاز لونهما أزرق .. وهي أقراص المقايضة .. نعم ،، يمكنك ربط جميع هذه الأشياء لتتأكد من صحة كلامي ..
إنهم يبرمجون هذه القطع ، كما لو كنا نبرمج المتحكم PIC بلغة الإسمبلي !!
=========
إنني أحاول جاهداً التعامل مع هذه القطع .. ومعرفة المزيد عنها ،، وأورد لكم هنا صور من موضوع دار بيني وبين أحد الأعضاء الذين يعرفون القليل عن هذه التقنية ، وإليكم صورة من واجهة برنامج تصميم دوائر منطقية باستخدام لغة HDL وهو برنامج
 Xilinx Foundation Tools

[Electronic boy!]

تابع ..

[Electronic boy!]

-=-=-=-

[Electronic boy!]

صورة الميسايا وهي موصلة مع نظام البلاي ستيشن 2 ...
 :'>

[Electronic boy!]

صور مختلفة للمخترقين ..
 '>

[Electronic boy!]

=-= لا تعليق =-= ^_^

[Electronic boy!]

هذه القطعة توصل مع البلاي ستيشن 2 بـ 23 سلك .. وهو أقل عدد ممكن حتى اليوم !
إن القطعة NEO4 المبنية على المتحكم PIC16CA33 ، التي طرحت قبل قطعة الميسايا بستة أشهر ، توصل مع الجهاز بواسطة 44 سلك !! لكن هذه القطعة فشلت سريعاً نظراً لعدد الأسلاك الهائل .. وكذلك عدم كفاءتها !!
لكن هناك 3 أسلاك رئيسية توصل مع جميع القطع ، أو أي دائرة إضافية وهي :
VCC مصدر التغذية .
GND الأرضي .
CLOCK نبضات الساعة .
وبقية الأسلاك لإرسال واستقبال البيانات .. لكن كيف تكتشف ؟
ممممممممم ..  '>
بعد هذه القصة .. ماذا تستفيدون ؟ هل ألفت انتباهكم لشيء جديد ؟ هل أجد اهتام في المستقبل ؟ أم أن هذا الشيء سيبقى حلماً لا نستطيع تحقيقه ؟
هل تعرفون شيئاً عن لغة HDL ؟
هل تساءلتم كيف يكتشف هؤلاء الهاكرز نقاط الإختراق بالجهاز ؟
هل يستطيع أحدكم توصيل مبرمج مع جهاز غير معتاد ؟ كما سبق ؟
كل هذه تساؤلات لم أجد لها إجابة .. وربما يطول الإنتظار إلى وقت غير معلوم !!

لكن .. حتى اللحظة التي أستطيع فيها الإجابة على هذه التساؤلات ... أترككم مع هذا الموضوع ... والذي آمل أن تكونوا قد استفدتم منه ما أرجوه .. '>
=============
موقع يشرح أساسيات المعالجات :
http://www.izabella.freeuk.com/index.html
=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=
صورة الإيموشن إينجن .. المعالج الرئيسي لجهاز البلاي ستيشن 2 :
تم إعداد هذا الموضوع من قبل Electronic Boy
The Arabian Electronics Development Team
-----------------------

[فلسطين]

شكرا اخي على هذا الموضوع و الجهد الواضح فيه

[Mgh]

أسمح لى أخى بإرفاق بعض ما أستطعت الحصول عليه حول الموضوع ...


بسم الله الرحمن الرحيم

======
نبذه :
======
فى هذا المقال سأحاول شرح بناء العناصر عالية السعة و القابلة للبرمجة high-capacity field-programmable devices أو كما تعرف إختصارا بالFPDs.

وسأبدأ بتعريف أنواع هذه العناصر من أنواع بسيطة SPLDs إلى أنواع معقدة CPLDs حتىالوصول للFPGA.
ثم سأتناول تطورها موضحا تفاصيل البناء الداخلى لمعظم الرقاقات المتاحة فى الأسواق مع إعطاء أمثلة لتطبيقات كل نوع.

==================================================
مقدمة للعناصر عالية السعة و القابلة للبرمجة FPDs :
Introduction to High-Capacity FPDs
==================================
إن عملية تصميم الدارات الرقمية تغيرت على نحو مثير فى السنوات الأخيرة
حيث كنا نعمل بمستوى التصميم على اللوحات boards مما لم يتناسب مع إحتياجات التطور كالحاجة لبناء دوائر أكثر تعقيدا وتحتوى على الملايين من البوابات مثل بناء معالج أو شريحة ذاكرة وكان علينا العمل لإبتكار مستوى جديد من التصميم يستوعب كل هذا الكم الهائل من البوابات ويكون رخيص الثمن عالى الكفاءة.

وكان هذا المستوى الجديد وهو FPDs بمميزاته التى منها سهولة التطوير وإنخفاض تكاليف البدأ فى تصنيعه وانخفاض المخاطرة المالية .

=========================
تعريفات متعلقة بالموضوع :
=======================
1- Field-Programmable Device
وتعرف إختصارا ب FPD وهو مصطلح يطلق على أى نوع من الدارات التكاملية التى تستخدم لبناء معدات رقمية و يمكن تشكيل وظائفها من قبل المستخدم لتحقيق تصميمات مختلفة.
وبرمجة هذه الشرائح تتم بوضع الشريحة فى وحدة برمجة خاصة (فى حين أن هناك أنواع يمكن برمجتها دون وحدة البرمجة الخاصة ).
ويطلق أيضا على الFPD أسم Programmable logic devices أو أختصارا ب PLD


2- Programmable Logic Array
وتعرف إختصارا ب PLA وهى شرائع FPD مصغرة وتحتوى فقط على نوعين من المكونات الأساسية التى يتم برمجتها وهما (بوابات AND و بوابات OR)

3- SPLD
وهى عبارة عن PLS بسيطة Simple التركيب.

4- CPLD
وهو وحدات PLD معقدة Complex حيث تتكون من قوالب متعددة من ال SPLD موصلين فى شريحة واحدة .
وأحيانا يطلق عليها EPLD حيث E أختصارا لكلمة Enhanced وتعنى المحسنة.
ويطلق عليها أيضا Super PAL و Mega PAL وأسماء أخرى كثيرة.

5- FPGA
وهى إختصار لمصطلح Field-Programmable GAte Array وهى FPD مصنعة بشكل يسمح بإحتواء أكبر عدد من الوحدات المنطقية وهى ذات إمكانيات أكبر بكثير من ال CPLDs

6- HCPLDs
أختصار ل high-capacity PLDs ويطلق على كلا من ال CPLDs والFPGAs .

7- Programmable Switch
(المفتاح المبرمج) ويمثل طريقة ما لوصل العناصر المنطقية داخل الشرائح لتكوين الدارة المبرمجة من قبل المستخدم.

8- Logic Block
(القوالب المنطقية) وهى مجموعة من الدارات تنسخ فى شكل مصفوفات داخل شريحة ال FPD.

9- Logic Capacity
وهى كمية العناصر (البوابات) المنطقية الموجودة فى شريحة FPD واحدة وفى بعض الأحيان تحسب ب“number of 2-input NAND gates”.

10- Logic Density
وهو عدد العناصر المنطقية فى وحدة المساحة داخل ال FPD.

11- Speed-Performance
تقيس السرعة القصوى التى تعمل بها الدارة التى كونت فى الFPD وويعبر عنها أيضا بأطول زمن يمكن أن تأخذه الإشارة داخل الشريحة خلال مرورها بأى مسار فى الشريحة.
وأحيانا تقاس بأكبرتردد لإشارة المذبذب(المؤقت) الذى يمكن أن تعمل عليه الشريحة بكفاءة.

أنتظروا البقية ..

[Electronic boy!]

العفو أختي فلسطين .. وأرجو أن أرى مشاركاتك في هذا الموضوع ، شاركي ولو بأي معلومة تفيد الموضوع من قريب أو من بعيد '>
فهذا الموضوع لم يوجه لأشخاص معينين ..
============
أخي MGH جزاك الله خيراً على ما قدمته من معلومات رائعة ، وما أسعدني أراك مهتماً بهذا المجال .. وما عرضته من معلومات كبيرة نوعاً ما تدل على سرعة تعلمك وفهمك .. وإن شاء الله سنحرز تقدماً ملحوظاً في جميع مجالات الإلكترونيات الحديثة والقديمة ...
فقط ... تواصلوا معي لنهاية المشوار ،، والله ولي التوفيق والنجاح .

[salwanrawas]

أخي العزيز الكترونيك بوي
جميلة هي قصتك مع الـ ‏‎FBGA‎‏ .. ‏
لعل هذا الموضوع هو أجمل موضوع رأيته من قبلك . و فعلاً يثير روح المشاركة ..‏
و يدل على أنك تسير باهتمام كبير نحو المعرفة الفنية الصحيحة .. و لو أن المشوار قد طال عليك
‏****************‏
في الحقيقة .. إن ‏‎FBGA‎‏ ليست نوع من التكنلوجيا الخاصة بالمعالجات . إنما هي نوع من التعليب ‏للدارات المتكاملة الحديثة
فكما تلاحظ أن عدد الأرجل كبير و بالتالي فإن الأرجل موزعة على شكل مصفوفة في أسفل الدارة ‏و حروف ‏‎FBGA‎‏ هي دلالة لكلمات معينة أتذكر منها حالياً ‏
حرف ‏‎B‎‏ دلالة على ‏‎BALL‎‏ أي كرة ‏
إما حرف ‏‎A‎‏ فهو دلالة على ‏‎ARRAY‎‏ أي مصفوفة
و ربما كان حرف ‏‎G‎‏ كان يدل على ‏‎GREED‎‏ أي شبكة
‏….‏

المهم ليس الأمر مناط بنوع معين من الدارات المتكاملة بل بنوعية التغليف لهذه الدارة ‏
و كما وضحت أنت في الصورة التي أرفقتها فإن تلك الدارة المتكاملة لا تظهر أرجلها لتتعامل معها ‏بالكاوي العادي بل لفكها و تركيبها يلزم كاوي خاص هواء ساخن أو أشعة تحت حمراء حيث يتم ‏تسخين الدارة من الأعلى و أسفل البورد ..‏
‏**********************‏
لغة ‏‎VHDL‎‏ قد كثر استخدامها في مجال الالكترونيات لتمثيل العناصر الالكترونية
و يمكن أن نجد الكثير من البرامج المختصة بالالكترونيات و رسم الدارات المطبوعة تتضمن دعم لهذه ‏اللغة و من أبرزها برنامج رسم الدارات المطبوعة الشهير أوركاد .‏
‏*********************‏
إن موضوع التعديل البرمجي على الدارات الالكترونية أصبح يأخذ صدارة حقيقية لا يمكن تجاهلها و ‏سعيك نحو هذا الهدف ممتاز ..‏
و هذا الأمر أصبح شائع بشدة في الأجهزة الحديثة .. من موبايل و ريسيفر … و كل شيء اليوم ‏يعمل بتقنية المعالجات و الذواكر … فهو قابل لتطوير البرامج .. و لكن الوسائل لمثل هذا الأمر قد ‏لا تكون متوفرة عند الشخص العادي .. فالبرمجة لمثل هذه الأنظمة تتطلب وجود بعض التجهيزات ‏الخاصة و مترجم البرمجة (الكومبايلر أو الاسيمبلر) الخاص بتلك المعالجات .. و قد تحتاج للبرنامج ‏المصدري في كثير من الحالات كي تتمكن من التعديل على البرنامج ‏

لست خبيراً بالبلاي ستيشن و لكن أنظمة التشفير على ما أظن ليست بال و سيكام و ان تي سي ‏فهذه أنظمة ألوان و ليست أنظمة تشفير رقمية .. ربما كان المقصود هو شيء آخر ..‏

على كل حال تجربتك مفيدة و رائعة و كل الشكر لك لتفضلك باطلاعنا عليها ..‏

[Mgh]

أنا سعيد لوجود هذا الموضوع الذى نشارك فيه معا وأتمنى أن نستفيد جميعا منه.
أخى أحمد سلوان أستغرب استخدامك للإختصار FBGA بدلا من FPGA ووجود تفسير مختلف لكليهما أتمنى أن تقرأ ترجمتى الأولى فى أعلى مشاركتك.

أخى Electronic boy أتمنى أن تسمعنا المزيد عن محاولاتك وما توصلت إليه.

=======================================================
تطور الدرات الرقمية القابلة للبرمجة لتكوين دارات رقمية :
======================================================

أول نوع من تلك الدارات القابلة للبرمجة والتى يمكنها تمثيل دارات رقمية (العمل كدارات رقمية لها وظائف تعتمد على البرنامج المخزن فيها) كانت الذواكر القابلة للقراءة فقط Read only memory أو كما تعرف إختصارا بالPROM . حيث يمكن أن تمثل خطوط العناوين Address Lines كمداخل للدارة الرقمية وتمثل خطوط البيانات Data Lines كمخارج للدارة.
ولكن الPROM كانت إمكانياتها محدودة لمساعدتنا لتمثيل الدوال المنطقية للدارات المراد تنفيذها بها مما أدى لعدم كفائتها فى الإستخدام لغرض العمل كدوائر رقمية مبرمجة الوظيقة.

وبعد ذلك ظهرت دارات المصفوفات المنطقية القابلة للبرمجة Field-Programmable Logic
Array أو كما تعرف إختصارا FPLA أو PLA للسهولة .
وهى مكونة من مستويين للبوابات الرقمية وهما مستوى بوابات AND القابل للبرمجة متبوعا بمستوى OR القابل للبرمجة بحيث يمكن لمستوى بوابات AND التشكل لإنتاج حاصل ضرب أى عدد من إشارات الدخل المنطقية . وبالمثل فى حالة مستوى الOR حيث يكون خرجه هو حاصل جمع (منطقى) لأى عدد من الإشارات المنطقية الداخلة إليه.

وبهذه الطريقة يكون الPLA قادرا على تمثيل أى دارة رقمية (منطقية) مكونة من البوابات الرئيسية AND , OR

وقد ظهر الPLA فى بدايات السبعينيات بواسطة شركة فيلبس Philips وكان من أهم عيوبه هو إرتفاع تكلفة تصنيعه وعدم قدرته على العمل بسرعات عالية. وكلا العيبين ناتجين عن وجود مستويى الAND , OR وذلك لصعوبة تصنيع هذه الكمية من البوابات مع التحكم فى زمن التأخير Delay خلالها.
ولمعالجة هذه العيوب ظهرت ال Programmable Array Logic Devices أو PAL وهى دارات تحتوى على مستوى واحد وقابل للبرمجة وهو مستوى الAND ويربط فى خرجه بوابات OR غير قابلة للبرمجة.