Produkta atribūti

Dokumenti un mediji

Vides un eksporta klasifikācijas

MAX™ CPLD sērija

Altera MAX™ kompleksās programmējamās loģiskās ierīces (CPLD) sērija nodrošina ar viszemāko jaudu un viszemāko izmaksu CPLD.MAX V CPLD saime, jaunākā saime CPLD sērijā, nodrošina tirgū vislabāko vērtību.MAX V ierīces, kurām ir unikāla, nepastāvīga arhitektūra un viens no nozares lielākā blīvuma CPLD, nodrošina jaunas stabilas funkcijas ar mazāku kopējo jaudu, salīdzinot ar konkurētspējīgām CPLD.MAX II CPLD saime, kuras pamatā ir tāda pati revolucionāra arhitektūra, nodrošina zemu jaudu un zemas izmaksas par vienu I/O kontaktu.MAX II CPLD ir tūlītēji ieslēdzamas, nepastāvīgas ierīces, kas paredzētas vispārējas nozīmes, zema blīvuma loģikas un pārnēsājamām lietojumprogrammām, piemēram, mobilo tālruņu dizainam.Nulles jaudas MAX IIZ CPLD piedāvā tādas pašas nemainīgas, tūlītējas ieslēgšanās priekšrocības, kādas ir MAX II CPLD saimē, un ir piemērojamas plašam funkciju klāstam.Ražots, izmantojot progresīvu 0,30 µm CMOS procesu, uz EEPROM balstītā MAX 3000A CPLD saime nodrošina tūlītēju ieslēgšanos un piedāvā blīvumu no 32 līdz 512 makrošūnām.

MAX® V CPLD

Altera MAX® V CPLD nodrošina nozarē vislabāko vērtību zemu izmaksu un zemas jaudas CPLD, piedāvājot jaunas spēcīgas funkcijas ar līdz pat 50% mazāku kopējo jaudu, salīdzinot ar konkurētspējīgiem CPLD.Altera MAX V ir arī unikāla, nepastāvīga arhitektūra un viens no nozares lielākā blīvuma CPLD.Turklāt MAX V ir integrētas daudzas funkcijas, kas iepriekš bija ārējas, piemēram, zibspuldze, operatīvā atmiņa, oscilatori un fāzes bloķētas cilpas, un daudzos gadījumos tas nodrošina vairāk I/O un loģikas uz vienu nospiedumu par tādu pašu cenu kā konkurētspējīgi CPLD. .MAX V izmanto zaļās iepakošanas tehnoloģiju, un iepakojumi ir pat 20 mm2.MAX V CPLD atbalsta Quartus II® Software v.10.1, kas ļauj uzlabot produktivitāti, kā rezultātā tiek veikta ātrāka simulācija, ātrāka plates izcelšana un ātrāka laika aizvēršana.

Kas ir CPLD (Complex Programmable Logic Device)?

Informācijas tehnoloģijas, internets un elektroniskās mikroshēmas kalpo kā mūsdienu digitālā laikmeta pamats.Gandrīz visas mūsdienu tehnoloģijas ir saistītas ar elektroniku, sākot no interneta un mobilo sakaru līdz datoriem un serveriem.Elektronika ir plaša jomadaudzas apakšnozares.Šajā rakstā jūs uzzināsit par būtisku digitālu elektronisku ierīci, kas pazīstama kā CPLD (Complex Programmable Logic Device).

Digitālās elektronikas evolūcija

Elektronikair sarežģīta joma, kurā pastāv tūkstošiem elektronisku ierīču un komponentu.Tomēr kopumā elektroniskās ierīces iedala divās galvenajās kategorijās:analogais un digitālais.

Elektronikas tehnoloģiju pirmajās dienās shēmas bija līdzīgas, piemēram, skaņa, gaisma, spriegums un strāva.Tomēr elektronikas inženieri drīz vien atklāja, ka analogās shēmas ir ļoti sarežģītas projektēšanas un dārgas.Pieprasījums pēc ātras veiktspējas un ātra aprites laika izraisīja digitālās elektronikas attīstību.Mūsdienās gandrīz visās esošajās skaitļošanas ierīcēs ir iekļauti digitālie IC un procesori.Elektronikas pasaulē digitālās sistēmas tagad ir pilnībā aizstājušas analogo elektroniku, jo ir zemākas izmaksas, zems trokšņa līmenis un ir labākassignāla integritāte, izcila veiktspēja un zemāka sarežģītība.

Atšķirībā no bezgalīga skaita datu līmeņu analogajā signālā, digitālais signāls sastāv tikai no diviem loģiskiem līmeņiem (1s un 0s).

Digitālo elektronisko ierīču veidi

Agrīnās digitālās elektroniskās ierīces bija diezgan vienkāršas un sastāvēja tikai no dažiem loģiskiem vārtiem.Tomēr laika gaitā digitālo shēmu sarežģītība palielinājās, tādējādi programmējamība kļuva par svarīgu mūsdienu digitālo vadības ierīču iezīmi.Programmējamības nodrošināšanai parādījās divas dažādas digitālo ierīču klases.Pirmā klase sastāvēja no fiksētas aparatūras dizaina ar pārprogrammējamu programmatūru.Šādu ierīču piemēri ir mikrokontrolleri un mikroprocesori.Otrajā digitālo ierīču klasē bija pārkonfigurējama aparatūra, lai panāktu elastīgu loģiskās shēmas dizainu.Šādu ierīču piemēri ir FPGA, SPLD un CPLD.

Mikrokontrollera mikroshēmā ir fiksēta digitālā loģiskā shēma, kuru nevar modificēt.Tomēr programmējamība tiek panākta, mainot programmatūru / programmaparatūru, kas darbojas mikrokontrollera mikroshēmā.Gluži pretēji, PLD (programmējamā loģiskā ierīce) sastāv no vairākām loģiskām šūnām, kuru starpsavienojumus var konfigurēt, izmantojot HDL (aparatūras apraksta valodu).Tāpēc daudzas loģiskās shēmas var realizēt, izmantojot PLD.Sakarā ar to PLD veiktspēja un ātrums parasti ir pārāks par mikrokontrolleru un mikroprocesoru veiktspēju un ātrumu.PLD nodrošina arī ķēžu projektētājiem lielāku brīvības un elastības pakāpi.

Integrētās shēmas, kas paredzētas ciparu vadībai un signālu apstrādei, parasti sastāv no procesora, loģiskās shēmas un atmiņas.Katrs no šiem moduļiem var tikt realizēts, izmantojot dažādas tehnoloģijas.

Ievads CPLD

Kā minēts iepriekš, pastāv vairāki dažādi PLD (programmējamo loģisko ierīču) veidi, piemēram, FPGA, CPLD un SPLD.Galvenā atšķirība starp šīm ierīcēm ir ķēdes sarežģītība un pieejamo loģisko šūnu skaits.SPLD parasti sastāv no dažiem simtiem vārtu, savukārt CPLD sastāv no dažiem tūkstošiem loģisko vārtu.

Sarežģītības ziņā CPLD (sarežģīta programmējama loģiskā ierīce) atrodas starp SPLD (vienkāršā programmējamā loģiskā ierīce) un FPGA, tādējādi pārmantojot funkcijas no abām šīm ierīcēm.CPLD ir sarežģītāki nekā SPLD, bet mazāk sarežģīti nekā FPGA.

Visbiežāk izmantotie SPLD ir PAL (programmējamā masīva loģika), PLA (programmējamā loģiskā masīva) un GAL (vispārējā masīva loģika).PLA sastāv no vienas UN plaknes un vienas VAI plaknes.Aparatūras apraksta programma nosaka šo plakņu savstarpējo savienojumu.

PAL ir diezgan līdzīgs PLA, taču ir tikai viena programmējama plakne, nevis divas (UN plakne).Nostiprinot vienu plakni, samazinās aparatūras sarežģītība.Tomēr šis ieguvums tiek sasniegts uz elastības rēķina.

CPLD arhitektūra

CPLD var uzskatīt par PAL evolūciju, un tā sastāv no vairākām PAL struktūrām, kas pazīstamas kā makrošūnas.CPLD pakotnē visas ievades tapas ir pieejamas katrai makrošūnai, savukārt katrai makrošūnai ir speciāla izvades tapa.

No blokshēmas mēs varam redzēt, ka CPLD sastāv no vairākām makrošūnām vai funkciju blokiem.Makrošūnas ir savienotas, izmantojot programmējamu starpsavienojumu, ko dēvē arī par GIM (globālo starpsavienojumu matricu).Pārkonfigurējot GIM, var realizēt dažādas loģiskās shēmas.CPLD mijiedarbojas ar ārējo pasauli, izmantojot digitālos I/O.

Atšķirība starp CPLD un FPGA

Pēdējos gados FPGA ir kļuvuši ļoti populāri programmējamu digitālo sistēmu projektēšanā.Starp CPLD un FPGA ir daudz līdzību, kā arī atšķirību.Runājot par līdzībām, abas ir programmējamas loģiskās ierīces, kas sastāv no loģisko vārtu masīviem.Abas ierīces ir ieprogrammētas, izmantojot HDL, piemēram, Verilog HDL vai VHDL.

Pirmā atšķirība starp CPLD un FPGA slēpjas vārtu skaitā.CPLD satur dažus tūkstošus loģisko vārtu, savukārt FPGA vārtu skaits var sasniegt miljonus.Tāpēc, izmantojot FPGA, var realizēt sarežģītas shēmas un sistēmas.Šīs sarežģītības trūkums ir augstākas izmaksas.Tādējādi CPLD ir piemērotāki mazāk sarežģītiem lietojumiem.

Vēl viena būtiska atšķirība starp šīm divām ierīcēm ir tā, ka CPLD ir iebūvēts nepastāvīgs EEPROM (elektriski dzēšams programmējams brīvpiekļuves atmiņa), savukārt FPGA ir gaistoša atmiņa.Sakarā ar to CPLD var saglabāt savu saturu pat tad, ja tas ir izslēgts, savukārt FPGA nevar saglabāt savu saturu.Turklāt iebūvētās nemainīgās atmiņas dēļ CPLD var sākt darboties uzreiz pēc ieslēgšanas.No otras puses, lielākajai daļai FPGA palaišanai ir nepieciešama bitu plūsma no ārējās nemainīgās atmiņas.

Runājot par veiktspēju, FPGA ir neparedzama signāla apstrādes aizkave ļoti sarežģītas arhitektūras un lietotāja pielāgotās programmēšanas dēļ.CPLD gadījumā pin-to-pin aizkave ir ievērojami mazāka vienkāršākas arhitektūras dēļ.Signāla apstrādes aizkave ir svarīgs apsvērums, izstrādājot drošībai kritiskas un iegultas reāllaika lietojumprogrammas.

Augstākas darbības frekvences un sarežģītāku loģisko darbību dēļ daži FPGA var patērēt vairāk enerģijas nekā CPLD.Tādējādi siltuma pārvaldība ir svarīgs apsvērums sistēmās, kuru pamatā ir FPGA.Šī iemesla dēļ uz FPGA balstītās sistēmas bieži izmanto siltuma izlietnes un dzesēšanas ventilatorus, un tām ir nepieciešami lielāki, sarežģītāki barošanas avoti un sadales tīkli.

No informācijas drošības viedokļa CPLD ir drošāki, jo atmiņa ir iebūvēta pašā mikroshēmā.Gluži pretēji, lielākajai daļai FPGA ir nepieciešama ārēja nemainīga atmiņa, kas var apdraudēt datu drošību.Lai gan datu šifrēšanas algoritmi ir FPGA, CPLD pēc būtības ir drošāki salīdzinājumā ar FPGA.

CPLD lietojumprogrammas

CPLD izmanto daudzās zemas līdz vidējas sarežģītības digitālās vadības un signālu apstrādes shēmās.Dažas no svarīgajām lietojumprogrammām ietver:

1. CPLD var izmantot kā sāknēšanas ielādes FPGA un citām programmējamām sistēmām.
2. CPLD bieži izmanto kā adrešu dekodētājus un pielāgotas stāvokļa mašīnas digitālajās sistēmās.
3. Mazā izmēra un zemā enerģijas patēriņa dēļ CPLD ir ideāli piemēroti lietošanai pārnēsājamos unrokasdigitālās ierīces.
4. CPLD izmanto arī drošībai kritiskās kontroles lietojumprogrammās.