Атрибути на продукта

Документи и медии

Екологични и експортни класификации

Серия MAX™ CPLD

Серията Altera MAX™ комплексно програмируемо логическо устройство (CPLD) ви осигурява CPLD с най-ниска мощност и най-ниска цена.Семейството MAX V CPLD, най-новото семейство в серията CPLD, осигурява най-добрата стойност на пазара.Отличаващи се с уникална, енергонезависима архитектура и един от CPLD с най-голяма плътност в индустрията, устройствата MAX V предоставят стабилни нови функции при по-ниска обща мощност в сравнение с конкурентните CPLD.Семейството MAX II CPLD, базирано на същата новаторска архитектура, осигурява ниска мощност и ниска цена на I/O щифт.MAX II CPLD са незабавно включени, енергонезависими устройства, които са насочени към логика с общо предназначение с ниска плътност и преносими приложения, като дизайн на клетъчни телефони.CPLD MAX IIZ с нулева мощност предлагат същите енергонезависими предимства с моментално включване, които се намират в семейството MAX II CPLD и са приложими за широк набор от функции.Произведено по усъвършенстван 0,30-µm CMOS процес, фамилията MAX 3000A CPLD, базирана на EEPROM, осигурява възможност за незабавно включване и предлага плътност от 32 до 512 макроклетки.

MAX® V CPLD

Altera MAX® V CPLD осигуряват най-добрата стойност в индустрията при евтини CPLD устройства с ниска мощност, предлагайки стабилни нови функции при до 50% по-ниска обща мощност в сравнение с конкурентните CPLD.Altera MAX V също така разполага с уникална, енергонезависима архитектура и един от CPLD с най-голяма плътност в индустрията.В допълнение, MAX V интегрира много функции, които преди са били външни, като флаш, RAM, осцилатори и фазово заключени вериги, и в много случаи предоставя повече I/O и логика на отпечатък на същата цена като конкурентните CPLD .MAX V използва зелена технология за опаковане с опаковки, малки от 20 mm2.MAX V CPLD се поддържат от софтуера Quartus II® v.10.1, който позволява подобрения на производителността, водещи до по-бърза симулация, по-бързо извеждане на платката и по-бързо време за затваряне.

Какво е CPLD (сложно програмируемо логическо устройство)?

Информационните технологии, интернет и електронните чипове са в основата на съвременната цифрова ера.Почти всички съвременни технологии дължат съществуването си на електрониката, от интернет и клетъчната комуникация до компютрите и сървърите.Електрониката е обширна област смного подотрасли.Тази статия ще ви научи на основно цифрово електронно устройство, известно като CPLD (Комплексно програмируемо логическо устройство).

Еволюция на цифровата електроника

електроникае сложна област с хиляди съществуващи електронни устройства и компоненти.Въпреки това, най-общо казано, електронните устройства са в две основни категории:аналогови и цифрови.

В ранните дни на електронните технологии веригите бяха аналогични, като звук, светлина, напрежение и ток.Въпреки това, инженерите по електроника скоро откриха, че аналоговите схеми са много сложни за проектиране и скъпи.Търсенето на бърза производителност и бързо време за преработка доведе до развитието на цифровата електроника.Днес почти всяко съществуващо компютърно устройство включва цифрови интегрални схеми и процесори.В света на електрониката цифровите системи сега напълно са изместили аналоговата електроника поради по-ниската си цена, ниско ниво на шум, по-добрицелостта на сигнала, превъзходна производителност и по-ниска сложност.

За разлика от безкраен брой нива на данни в аналогов сигнал, цифровият сигнал се състои само от две логически нива (1s и 0s)

Видове цифрови електронни устройства

Ранните цифрови електронни устройства бяха доста прости и се състояха само от няколко логически порта.Въпреки това, с течение на времето, сложността на цифровите схеми се увеличи, така че програмируемостта се превърна във важна характеристика на съвременните цифрови устройства за управление.Появиха се два различни класа цифрови устройства, за да осигурят възможност за програмиране.Първият клас се състоеше от фиксиран хардуерен дизайн с препрограмируем софтуер.Примери за такива устройства включват микроконтролери и микропроцесори.Вторият клас цифрови устройства включваше реконфигурируем хардуер за постигане на гъвкав дизайн на логическата верига.Примери за такива устройства включват FPGA, SPLD и CPLD.

Микроконтролерният чип разполага с фиксирана цифрова логическа схема, която не може да бъде модифицирана.Програмируемостта обаче се постига чрез промяна на софтуера/фърмуера, който работи на чипа на микроконтролера.Напротив, PLD (програмируемо логическо устройство) се състои от множество логически клетки, чиито връзки могат да бъдат конфигурирани с помощта на HDL (език за описание на хардуера).Следователно много логически схеми могат да бъдат реализирани с помощта на PLD.Поради това производителността и скоростта на PLD обикновено превъзхождат тези на микроконтролерите и микропроцесорите.PLD също предоставят на проектантите на схеми по-голяма степен на свобода и гъвкавост.

Интегралните схеми, предназначени за цифрово управление и обработка на сигнали, обикновено се състоят от процесор, логическа схема и памет.Всеки от тези модули може да бъде реализиран чрез различни технологии.

Въведение в CPLD

Както беше обсъдено по-рано, съществуват няколко различни типа PLD (програмируеми логически устройства), като FPGA, CPLD и SPLD.Основната разлика между тези устройства е в сложността на веригата и броя на наличните логически клетки.SPLD обикновено се състои от няколкостотин порта, докато CPLD се състои от няколко хиляди логически порта.

По отношение на сложността, CPLD (сложно програмируемо логическо устройство) се намира между SPLD (просто програмируемо логическо устройство) и FPGA и по този начин наследява функции и от двете устройства.CPLD са по-сложни от SPLD, но по-малко сложни от FPGA.

Най-използваните SPLD включват PAL (програмируема логическа матрица), PLA (програмируема логическа матрица) и GAL (обща логическа матрица).PLA се състои от една равнина И и една равнина ИЛИ.Програмата за описание на хардуера определя взаимното свързване на тези равнини.

PAL е доста подобен на PLA, но има само една програмируема равнина вместо две (И равнина).Чрез фиксиране на една равнина сложността на хардуера намалява.Тази полза обаче се постига с цената на гъвкавост.

CPLD архитектура

CPLD може да се разглежда като еволюция на PAL и се състои от множество PAL структури, известни като макроклетки.В пакета CPLD всички входни щифтове са достъпни за всяка макроклетка, докато всяка макроклетка има специален изходен щифт.

От блоковата диаграма можем да видим, че CPLD се състои от множество макроклетки или функционални блокове.Макроклетките са свързани чрез програмируема връзка, която също се нарича GIM (глобална матрица за свързване).Чрез преконфигуриране на GIM могат да се реализират различни логически схеми.CPLD взаимодействат с външния свят, използвайки цифрови I/O.

Разлика между CPLD и FPGA

През последните години FPGA станаха много популярни при проектирането на програмируеми цифрови системи.Има много прилики, както и разлики между CPLD и FPGA.Що се отнася до приликите, и двете са програмируеми логически устройства, състоящи се от масиви с логически порти.И двете устройства са програмирани с помощта на HDL като Verilog HDL или VHDL.

Първата разлика между CPLD и FPGA се крие в броя на портите.CPLD съдържа няколко хиляди логически порта, докато броят на портите в FPGA може да достигне милиони.Следователно сложни схеми и системи могат да бъдат реализирани с помощта на FPGA.Недостатъкът на тази сложност е по-високата цена.Следователно CPLD са по-подходящи за по-малко сложни приложения.

Друга ключова разлика между тези две устройства е, че CPLD разполагат с вградена енергонезависима EEPROM (електрически изтриваема програмируема памет с произволен достъп), докато FPGA разполагат с летлива памет.Поради това CPLD може да запази съдържанието си дори когато е изключен, докато FPGA не може да запази съдържанието си.Освен това, благодарение на вградената енергонезависима памет, CPLD може да започне да работи веднага след включване.Повечето FPGA, от друга страна, изискват битов поток от външна енергонезависима памет за стартиране.

По отношение на производителността, FPGA имат непредсказуемо забавяне на обработката на сигнала поради изключително сложната архитектура, комбинирана с персонализираното програмиране на потребителя.При CPLD закъснението от pin-to-pin е значително по-малко поради по-простата архитектура.Забавянето на обработката на сигнала е важно съображение при проектирането на критични за безопасността и вградени приложения в реално време.

Поради по-високите работни честоти и по-сложните логически операции, някои FPGA може да консумират повече енергия от CPLD.По този начин термичното управление е важно съображение в базираните на FPGA системи.Поради тази причина базираните на FPGA системи често използват радиатори и охлаждащи вентилатори и се нуждаят от по-големи, по-сложни захранвания и разпределителни мрежи.

От гледна точка на информационната сигурност, CPLD са по-сигурни, тъй като паметта е вградена в самия чип.Напротив, повечето FPGA изискват външна енергонезависима памет, която може да бъде заплаха за сигурността на данните.Въпреки че алгоритмите за криптиране на данни са в FPGA, CPLD по своята същност са по-сигурни в сравнение с FPGA.

Приложения на CPLD

CPLD намират своето приложение в много схеми за цифрово управление и обработка на сигнали с ниска до средна сложност.Някои от важните приложения включват:

1. CPLD могат да се използват като зареждащи устройства за FPGA и други програмируеми системи.
2. CPLD често се използват като адресни декодери и персонализирани държавни машини в цифровите системи.
3. Поради малкия си размер и ниска консумация на енергия, CPLD са идеални за използване в преносими иръченцифрови устройства.
4. CPLD също се използват в критични за безопасността контролни приложения.