Програмована логіка вікіпедія
ПЛІС типу CPLD компанії «Altera», модель «MAX 7128»
Програмована логічна інтегральна схема (ПЛІС. Англ. P rogrammable l ogic d evice. PLD) - електронний компонент, який використовується для створення цифрових інтегральних схем. На відміну від звичайних цифрових мікросхем. логіка роботи ПЛІС не визначається при виготовленні, а задається за допомогою програмування (проектування). Для програмування використовуються програматор і IDE (отладочная середа), що дозволяють задати бажану структуру цифрового пристрою у вигляді принципової електричної схеми або програми на спеціальних мовах опису апаратури. Verilog. VHDL. AHDL і ін. Альтернативою ПЛІС є:
- програмовані логічні контролери (ПЛК);
- базові матричні кристали (БМК), що вимагають заводського виробничого процесу для програмування;
- ASIC - спеціалізовані замовні великі інтегральні схеми (ВІС), які при дрібносерійному і одиничному виробництві істотно дорожче;
- спеціалізовані комп'ютери. процесори (наприклад, цифровий сигнальний процесор) або мікроконтролери. які через програмного способу реалізації алгоритмів в роботі повільніше ПЛІС.
Деякі виробники для своїх ПЛІС пропонують програмні процесори. які можна модифікувати під конкретну задачу, а потім вбудувати в ПЛІС. Тим самим:
- забезпечується збільшення вільного місця на друкованій платі (можливість зменшення розмірів плати);
- спрощується проектування самої ПЛІС;
- збільшується швидкодія ПЛІС.
Етапи проектування [| ]
- Завдання принципової електричної схеми або програми на спеціальних мовах опису апаратури. Verilog. VHDL. AHDL і ін.
- Логічний синтез за допомогою програм-синтезаторів (отримання списку електричних з'єднань (у вигляді тексту) з абстрактної моделі, записаної на мові опису апаратури).
- Проектування за допомогою програм «розвідників-і-размещальщіков» друкованої плати, на якій мікросхема ПЛІС займе місце серед додаткових елементів, які не реалізуються засобами самої ПЛІС (резисторів, генераторів, АЦП, конденсаторів і т.д.), а так само виконується узгодження параметрів передачі сигналів ПЛІС з периферійними модулями або шиною комп'ютера. [Прояснити].
- Створення завантажувального файлу прошивки [прояснити].
- Завантаження файлу в мікросхему ПЛІС. В результаті чого вона стає вузько-спеціалізованої мікросхемою з фіксованим функціоналом. На відміну від завантаження програми в програмований контролер, де логічна структура залишається гнучкою і перестравается під кожну необхідну операцію по ходу читання виконуваної програми. [Прояснити].
Застосування [| ]
ПЛІС широко використовується для побудови різних за складністю і за можливостями цифрових пристроїв. наприклад:
Типи ПЛІС [| ]
Ранні ПЛІС [| ]
PAL (англ. Programmable array logic) - програмований масив (матриця) логіки. В СРСР PLA і PLM не розрізнялися і позначилися як ПЛМ (п рограмміруемая л огіческая м атріца). Різниця між PLA і PLM полягає в доступності програмування внутрішньої структури (матриць).
GAL (англ. Generic array logic) - це ПЛІС, що мають програмовану матрицю «І» і фіксовану матрицю «АБО».
CPLD [| ]
CPLD (англ. Complex programmable logic device - складні програмовані логічні пристрої) містять відносно великі програмовані логічні блоки - макроячейки. з'єднані з зовнішніми висновками і внутрішніми шинами. Функціональність CPLD кодується в незалежній пам'яті. тому немає необхідності їх перепрограмувати при включенні. Може застосовуватися для розширення числа входів / виходів поруч з великими кристалами, або для попередньої обробки сигналів (наприклад, контролер COM-порту. USB. VGA).
FPGA [| ]
FPGA (англ. Field-programmable gate array) містять блоки множення-підсумовування, які широко застосовуються при обробці сигналів (DSP, англ. Digital signal processing), а також логічні елементи (як правило, на базі таблиць перекодування - таблиць істинності) і їх блоки комутації. FPGA зазвичай використовуються для обробки сигналів, мають більше логічних елементів і більш гнучку архітектуру, ніж CPLD. Програма для FPGA зберігається в розподіленої пам'яті, яка може бути виконана як на основі енергозалежних осередків статичного ОЗУ (подібні мікросхеми виробляють, наприклад, фірми «Xilinx» і «Altera») - в цьому випадку програма не зберігається при зникненні електроживлення мікросхеми, так і на основі енергонезалежних осередків flash-пам'яті або перемичок antifuse (такі мікросхеми виробляє фірма «Actel» і «Lattice Semiconductor») - в цих випадках програма зберігається при зникненні електроживлення. Якщо програма зберігається в енергозалежною пам'яті. то при кожному включенні харчування мікросхеми необхідно заново конфігурувати її за допомогою початкового завантажувача, який може бути вбудований і в саму FPGA. Альтернативою ПЛІС FPGA є більш повільні цифрові процесори обробки сигналів. FPGA застосовуються також, як прискорювачі універсальних процесорів в суперкомп'ютерах (наприклад, комп'ютер «Cray XD1» компанії «Cray», проект «RASC» компанії «Silicon Graphics» ( «SGI»)).
Інші [| ]
Додайте посилання на джерела. предметом розгляду яких є тема цієї статті (або розділу) в цілому, що містять дані елементи списку як приклади. В іншому випадку розділ може бути видалений.