Arhitectura dispozitivului logic programabil complex (CPLD) și aplicațiile sale

Încercați Instrumentul Nostru Pentru Eliminarea Problemelor





Procesul de proiectare a hardware-ului digital sa transformat intens în ultimii ani. Deci, circuitele digitale mici pot fi implementate folosind PAL-uri și PLA-uri. Fiecare dispozitiv este utilizat pentru a implementa diverse circuite care nu au nevoie de mai mult decât numărul de i / ps, o / ps și termenii produsului care sunt oferiți în cipul specific. Aceste cipuri sunt inadecvate la dimensiuni destul de modeste, suportând în mod normal un număr reciproc de intrări și ieșiri de cel mult 32. Pentru proiectarea acestor circuite care au nevoie de mai multe intrări și ieșiri, fie pot fi utilizate numeroase PLA / PAL-uri, fie un tip mai clasic de cip poate fi folosit denumit CPLD (dispozitiv logic complex programabil). Un cip CPLD include mai multe blocuri de circuite pe un singur cip cu resurse interioare de cablare pentru a atașa blocurile de circuite. Fiecare bloc de circuit este comparabil cu un PLA sau un PAL.

Ce este un dispozitiv logic programabil complex?

Acronimul CPLD este „Dispozitive logice programabile complexe”, este unul un fel de circuit integrat proiectanții de aplicații proiectați pentru a implementa hardware digital, cum ar fi telefoanele mobile. Acestea pot gestiona proiecte mai bune decât SPLD-urile (dispozitive logice simple programabile), dar oferă mai puțină logică decât FPGA ( tablouri de poartă programabile în câmp ) .CPLD-urile includ numeroase blocuri logice, fiecare dintre blocuri include 8-16 macrocelule. Deoarece fiecare bloc logic execută o funcție specifică, toate macrocelulele dintr-un bloc logic sunt complet conectate. În funcție de utilizare, aceste blocuri pot sau nu să fie conectate între ele.




Dispozitiv logic programabil complex

Dispozitiv logic programabil complex

Majoritatea CPLD-urilor (dispozitive logice programabile complexe) au macrocelule cu o sumă de funcții logice și un electiv FF (flip-flop) . În funcție de cip, funcția logică combinatorie acceptă de la 4 la 16 termeni de produs cu ventilator inclus. CPLD diferă, de asemenea, în ceea ce privește registrele de schimbare și porțile logice. Din acest motiv, pot fi utilizate CPLD-uri cu un număr mare de porți logice în locul FPGA-urilor. O altă specificație CPLD semnifică numărul de termeni de produs pe care o macrocelulă le poate îndeplini. Termenii produsului sunt produsul semnalelor digitale care execută o funcție logică specifică.



CPLD-urile sunt disponibile în mai multe forme de pachete IC și familii logice. CPLD-urile diferă, de asemenea, în ceea ce privește tensiunea de alimentare, curentul de funcționare, curentul de așteptare și disiparea puterii. În plus, acestea pot fi obținute cu diferite cantități de memorie și diferite tipuri de suport pentru memorie. De obicei, memoria este exprimată în biți / megabiți. Suportul pentru memorie este format din ROM, RAM și RAM cu două porturi. De asemenea, cuprinde CAM (memorie adresabilă de conținut), precum și memorie FIFO (prima intrare, prima ieșire) și memorie LIFO (ultima intrare, ultima ieșire).

Arhitectura dispozitivului logic programabil complex

Un dispozitiv logic programabil complex cuprinde un grup de FB-uri programabile (blocuri funcționale). Intrările și ieșirile acestor blocuri funcționale sunt conectate împreună printr-o GIM (matrice de interconectare globală). Această matrice de interconectare este reconfigurabilă, astfel încât să putem modifica contactele dintre blocurile funcționale. Vor exista câteva blocuri de intrare și ieșire care ne permit să unim CPLD cu lumea externă. Arhitectura CPLD este prezentată mai jos.

În general, FB programabil arată ca matrice de porți logice , unde o serie de porți AND poate fi programată și porțile OR sunt stabile. Dar, fiecare producător are modul său de gândire pentru a proiecta blocul funcțional. Un o / p enumerat poate fi găsit prin acționarea semnalelor de feedback obținute de la ieșirile de poartă SAU.


Arhitectură CPLD

Arhitectură CPLD

În programarea CPLD, designul este mai întâi codificat în limbajul Verilog sau VHDL odată ce codul este (simulat și sintetizat. În timpul sintezei, modelul CPLD (dispozitivul țintă) este selectat manual și este produsă o listă netă de mapare bazată pe tehnologie. Această listă poate fi închisă -adaptarea la arhitectura CPLD autentică folosind un proces de localizare și rută, realizat de obicei prin software-ul loc și rută al companiei CPLD Company. Apoi operatorul va face unele procese de confirmare. Dacă totul este bun, va folosi CPLD, altfel o va rearanja.

Probleme de arhitectură ale CPLD

Atunci când se ia în considerare un dispozitiv logic programabil complex pentru utilizare în proiectare, există câteva probleme de arhitectură care pot fi luate în considerare

  • Tehnologia de programare
  • Capacitatea blocului funcțional
  • Capacitatea I / O

Unele dintre familiile CPLD de la diferiți comercianți cu amănuntul includ

  • Altera MAX 7000 și MAX 9000 familii
  • Familiile ATF și ATV Atmel
  • Lattice isp familia LSI
  • Lattice (Vantis) familia MACH
  • Familia Xilinx XC9500
Familii de CPLD

Familii de CPLD

Aplicații ale CPLD

Aplicațiile CPLD includ următoarele

  • Dispozitivele logice programabile complexe sunt ideale pentru aplicații de control critic de înaltă performanță.
  • CPLD poate fi utilizat în modele digitale pentru a îndeplini funcțiile de încărcător de încărcare
  • CPLD este utilizat pentru încărcarea datelor de configurare ale unui tablou de poartă programabil în câmp din memoria non-volatilă.
  • În general, acestea sunt utilizate în aplicații de proiectare mici, cum ar fi decodarea adreselor
  • CPLD-urile sunt utilizate frecvent în multe aplicații, cum ar fi dispozitivele portabile sensibile la costuri, care funcționează cu baterii, datorită dimensiunii reduse și utilizării puterii reduse.

Astfel, este vorba despre arhitectura complexă a dispozitivelor logice programabile și despre aplicațiile sale. Sperăm că ați înțeles mai bine acest concept. În plus, orice întrebări referitoare la acest concept sau să implementeze orice proiecte electrice și electronice , vă rugăm să oferiți sugestiile dvs. valoroase comentând în secțiunea de comentarii de mai jos. Iată o întrebare pentru dvs., care este diferența dintre CPLD și FPGA?

Credite foto: