Атрибути продукту

Документи та ЗМІ

Екологічні та експортні класифікації

Серія MAX™ CPLD

Серія складних програмованих логічних пристроїв Altera MAX™ (CPLD) надає вам CPLD з найменшою потужністю та найдешевшою ціною.Сімейство CPLD MAX V, найновіше сімейство в серії CPLD, забезпечує найкращу вартість на ринку.Завдяки унікальній енергонезалежній архітектурі та CPLD з найбільшою щільністю в галузі, пристрої MAX V забезпечують нові надійні функції при меншій сумарній потужності порівняно з конкуруючими CPLD.Сімейство CPLD MAX II, засноване на тій самій революційній архітектурі, забезпечує низьку потужність і низьку вартість кожного контакту введення/виведення.MAX II CPLD – це енергонезалежні пристрої з миттєвим увімкненням, призначені для логіки загального призначення з низькою щільністю та портативних додатків, таких як розробка мобільних телефонів.CPLD MAX IIZ з нульовим енергоспоживанням пропонують такі ж переваги енергонезалежності, миттєвого ввімкнення, як і сімейство CPLD MAX II, і застосовні до широкого діапазону функцій.Сімейство CPLD MAX 3000A на основі EEPROM, виготовлене за вдосконаленим процесом CMOS 0,30 мкм, забезпечує можливість миттєвого ввімкнення та пропонує щільність від 32 до 512 макроелементів.

MAX® V CPLD

CPLD Altera MAX® V забезпечують найкращу в галузі цінність недорогих CPLD з низьким енергоспоживанням, пропонуючи надійні нові функції з меншою сумарною потужністю до 50% порівняно з конкурентними CPLD.Altera MAX V також має унікальну енергонезалежну архітектуру та один із найбільших у галузі CPLD.Крім того, MAX V об’єднує багато функцій, які раніше були зовнішніми, наприклад, флеш-пам’ять, оперативну пам’ять, осцилятори та контури фазового автопідстроювання частоти, і в багатьох випадках він забезпечує більше вводу-виводу та логіки на площу за тією ж ціною, що й конкуруючі CPLD. .MAX V використовує технологію «зеленого» пакування з пакетами розміром до 20 мм2.MAX V CPLD підтримуються програмним забезпеченням Quartus II® v.10.1, яке дозволяє підвищити продуктивність, що призводить до швидшого моделювання, швидшого запуску плати та швидшого закриття.

Що таке CPLD (комплексний програмований логічний пристрій)?

Інформаційні технології, Інтернет та електронні мікросхеми є основою сучасної цифрової ери.Майже всі сучасні технології завдячують своїм існуванням електроніці, від Інтернету та стільникового зв’язку до комп’ютерів і серверів.Електроніка – це величезна галузьбагато підгалузей.Ця стаття навчить вас про важливий цифровий електронний пристрій, відомий як CPLD (комплексний програмований логічний пристрій).

Еволюція цифрової електроніки

електронікаце складна сфера з тисячами існуючих електронних пристроїв і компонентів.Однак, загалом, електронні пристрої поділяються на дві основні категорії:аналогові та цифрові.

На початку розвитку електронних технологій схеми були аналогічними, наприклад звук, світло, напруга та струм.Однак інженери-електронники незабаром виявили, що аналогові схеми дуже складні для розробки та дорогі.Попит на швидку продуктивність і швидкий час обороту привів до розвитку цифрової електроніки.Сьогодні майже кожен обчислювальний пристрій містить цифрові мікросхеми та процесори.У світі електроніки цифрові системи тепер повністю замінили аналогову електроніку через їх нижчу вартість, низький рівень шуму,цілісність сигналу, чудова продуктивність і менша складність.

На відміну від нескінченної кількості рівнів даних в аналоговому сигналі, цифровий сигнал складається лише з двох логічних рівнів (1 і 0).

Типи цифрових електронних пристроїв

Ранні цифрові електронні пристрої були досить простими і складалися лише з кількох логічних елементів.Однак з часом складність цифрових схем зросла, тому програмованість стала важливою особливістю сучасних цифрових пристроїв керування.З’явилися два різних класи цифрових пристроїв, щоб забезпечити можливість програмування.Перший клас складався з фіксованого апаратного забезпечення з перепрограмованим програмним забезпеченням.Приклади таких пристроїв включають мікроконтролери та мікропроцесори.Другий клас цифрових пристроїв мав реконфігуроване апаратне забезпечення для досягнення гнучкої схеми логічної схеми.Приклади таких пристроїв включають FPGA, SPLD і CPLD.

Мікросхема мікроконтролера має фіксовану цифрову логічну схему, яку неможливо змінити.Однак програмованість досягається шляхом зміни програмного забезпечення/прошивки, яка працює на чіпі мікроконтролера.Навпаки, PLD (програмований логічний пристрій) складається з кількох логічних комірок, з’єднання яких можна налаштувати за допомогою HDL (мова опису обладнання).Тому багато логічних схем можна реалізувати за допомогою PLD.Завдяки цьому продуктивність і швидкість PLD зазвичай перевершують мікроконтролери та мікропроцесори.PLD також надають розробникам схем більший ступінь свободи та гнучкості.

Інтегральні схеми, призначені для цифрового керування та обробки сигналів, зазвичай складаються з процесора, логічної схеми та пам’яті.Кожен із цих модулів може бути реалізований за допомогою різних технологій.

Введення в CPLD

Як обговорювалося раніше, існує кілька різних типів PLD (програмованих логічних пристроїв), таких як FPGA, CPLD і SPLD.Основна відмінність між цими пристроями полягає в складності схеми та кількості доступних логічних комірок.SPLD зазвичай складається з кількох сотень елементів, тоді як CPLD складається з кількох тисяч логічних елементів.

З точки зору складності, CPLD (складний програмований логічний пристрій) знаходиться між SPLD (простий програмований логічний пристрій) і FPGA і, таким чином, успадковує функції обох цих пристроїв.CPLD є більш складними, ніж SPLD, але менш складними, ніж FPGA.

Найбільш використовувані SPLD включають PAL (програмована логіка масиву), PLA (програмована логіка масиву) і GAL (загальна логіка масиву).PLA складається з однієї площини І та однієї площини АБО.Програма опису обладнання визначає взаємозв'язок цих площин.

PAL дуже схожий на PLA, проте є лише одна програмована площина замість двох (площина І).За рахунок фіксації однієї площини складність апаратури зменшується.Однак ця перевага досягається за рахунок гнучкості.

Архітектура CPLD

CPLD можна розглядати як еволюцію PAL і складається з кількох структур PAL, відомих як макроелементи.У пакеті CPLD усі вхідні контакти доступні для кожної макрокомірки, тоді як кожна макрокомірка має окремий вихідний контакт.

З блок-схеми ми бачимо, що CPLD складається з кількох макроелементів або функціональних блоків.Макроелементи з’єднані через програмоване з’єднання, яке також називають GIM (глобальна матриця з’єднань).Реконфігуруючи GIM, можна реалізувати різні логічні схеми.CPLD взаємодіють із зовнішнім світом за допомогою цифрових вводів/виводів.

Різниця між CPLD і FPGA

В останні роки FPGA стали дуже популярними при розробці програмованих цифрових систем.Існує багато подібностей, а також відмінностей між CPLD і FPGA.Що стосується подібності, обидва є програмованими логічними пристроями, що складаються з матриць логічних вентилів.Обидва пристрої програмуються за допомогою HDL, таких як Verilog HDL або VHDL.

Перша відмінність між CPLD і FPGA полягає в кількості вентилів.CPLD містить кілька тисяч логічних вентилів, тоді як кількість вентилів у FPGA може досягати мільйонів.Тому складні схеми та системи можуть бути реалізовані за допомогою ПЛІС.Мінусом такої складності є висока вартість.Отже, CPLD більше підходять для менш складних програм.

Ще одна ключова відмінність між цими двома пристроями полягає в тому, що CPLD мають вбудовану енергонезалежну EEPROM (електрично стирається програмована пам’ять з довільним доступом), тоді як FPGA мають енергозалежну пам’ять.Завдяки цьому CPLD може зберігати свій вміст навіть у вимкненому стані, тоді як FPGA не може зберігати свій вміст.Крім того, завдяки вбудованій енергонезалежній пам'яті, CPLD може почати роботу відразу після включення.Більшість FPGA, з іншого боку, вимагають для запуску бітовий потік із зовнішньої енергонезалежної пам’яті.

З точки зору продуктивності, FPGA мають непередбачувану затримку обробки сигналу через дуже складну архітектуру в поєднанні з програмуванням користувача.У CPLD затримка між висновками значно менша завдяки простішій архітектурі.Затримка обробки сигналу є важливим моментом при розробці важливих для безпеки та вбудованих додатків реального часу.

Через вищі робочі частоти та складніші логічні операції деякі FPGA можуть споживати більше енергії, ніж CPLD.Таким чином, управління температурою є важливим фактором у системах на основі FPGA.З цієї причини системи на основі FPGA часто використовують радіатори та вентилятори охолодження та потребують більших, складніших джерел живлення та розподільних мереж.

З точки зору інформаційної безпеки, CPLD є більш безпечними, оскільки пам’ять вбудована в сам чіп.Навпаки, більшість FPGA потребують зовнішньої енергонезалежної пам’яті, що може становити загрозу безпеці даних.Хоча алгоритми шифрування даних є в FPGA, CPLD за своєю суттю більш безпечні в порівнянні з FPGA.

Застосування CPLD

CPLD знаходять своє застосування в багатьох схемах цифрового управління та обробки сигналів низької та середньої складності.Деякі з важливих програм включають:

1. CPLD можна використовувати як завантажувачі для FPGA та інших програмованих систем.
2. CPLD часто використовуються як декодери адрес і призначені для користувача автомати в цифрових системах.
3. Завдяки своїм невеликим розмірам і низькому енергоспоживанню CPLD ідеально підходять для використання в портативних ікишеньковийцифрові пристрої.
4. CPLD також використовуються в критично важливих для безпеки програмах керування.