Аппаратные и программные средства встраиваемых систем
жүктеу/скачать 3,23 Mb. Pdf көрінісі
|
| 2.1.7 CPLD
CPLD (complex programmable logic device) – электронное устройство, принадлежащее к классу программируемых электронных схем (ПЛИС) и находящееся по сложности между FPGA и PAL. CPLD состоят из блоков логических вентилей, объединенных программируемой коммутационной матрицей. В отличие от FPGA, схемы CPLD делают обычно на базе энергонезависимой памяти. В последнее время, различия между CPLD и FPGA постепенно стираются. 2.1.8 FPGA FPGA (Field-Programmable Gate Array) представляет собой множество однотипных логических элементов, соединить которые можно с помощью программируемой коммутационной схемы. Основная цель создания FPGA состоит в том, чтобы позволить проектировщику с помощью относительно простых технологий, в лабораторных условиях получить на кристалле достаточно сложное и при этом ещё и работающее цифровое устройство. Итак, что мы выигрываем при использовании технологии FPGA? Во-первых, мы избавляемся от сложного производства интегральных схем. Во-вторых, упрощается проектирование кристалла из-за отсутствия проблем с топологией микросхемы и взаимным влиянием различных узлов. Что мы теряем? Мы теряем производительность, снижаем надежность, увеличиваем чувствительность к помехам, увеличиваем энергопотребление кристалла и получаем меньшую отдачу от использования площади кристалла из-за роста количества вентилей в 20..30 раз. К основным направлениям применения FPGA можно отнести: прототипирование, симуляцию и изготовление мелко и среднесерийных 48 устройств. При достаточно больших партиях устройств становится экономически выгодным изготовление ASIC. Схемы строятся на баз логических элементов. Каждый логический элемент FPGA состоит из двух основных частей: программируемого логического элемента (так называемый LUT — Lookup Table) и триггера на выходе. Рисунок 9. Логический элемент FPGA Один логический элемент состоит из нескольких десятков логических вентилей сделанных в базисе 2 И-НЕ или 2 ИЛИ-НЕ. Программируемый логический элемент содержит в себе таблицу истинности, позволяющую реализовать любую комбинационную схему. Как правило, такого рода элементы выполняют в виде набора регистров памяти. Так называемая конфигурационная память FPGA, содержит в себе информацию необходимую для соединения логических элементов и таблицы истинности для LUT. Логические элементы, составляющие FPGA, принадлежат уровню RTL. Их соединение хорошо описывается структурными VHDL и Verilog. Используемая модель вычислений — модель дискретных событий. По мере совершенствования технологий производства интегральных схем появляется тенденция к укрупнению базовых элементов FPGA. В большинство современных моделей добавляют память, элементы арифметико-логических устройств, умножители и целые процессорные ядра. жүктеу/скачать 3,23 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|