Il processo di progettazione dell'hardware digitale si è trasformato intensamente negli ultimi anni. Quindi, piccoli circuiti digitali possono essere implementati utilizzando PAL e PLA. Ogni dispositivo viene utilizzato per implementare vari circuiti che non richiedono più del numero di i / ps, o / ps e dei termini del prodotto offerti nel chip specifico. Questi chip sono inadeguati a dimensioni abbastanza modeste, normalmente supportano un numero reciproco di ingressi e uscite non superiore a 32. Per la progettazione di questi circuiti che richiedono più ingressi e uscite, è possibile utilizzare numerosi PLA / PAL o un tipo più elegante di chip può essere utilizzato chiamato CPLD (complex programmable logic device). Un chip CPLD include diversi blocchi di circuito su un singolo chip con risorse di cablaggio interne per collegare i blocchi di circuito. Ogni blocco di circuito è paragonabile a un PLA o un PAL.

Cos'è un dispositivo logico programmabile complesso?

L'acronimo del CPLD è “Complex programmable logic devices”, è uno tipo di circuito integrato che i progettisti di applicazioni progettano per implementare hardware digitale come i telefoni cellulari. Questi possono gestire progetti consapevolmente più elevati rispetto agli SPLD (dispositivi logici programmabili semplici), ma offrono meno logica degli FPGA ( array di porte programmabili sul campo I CPLD includono numerosi blocchi logici, ognuno dei quali include 8-16 macrocellule. Poiché ogni blocco logico esegue una funzione specifica, tutte le macro celle in un blocco logico sono completamente connesse. A seconda dell'uso, questi blocchi possono o non possono essere collegati tra loro.

Dispositivo logico programmabile complesso

La maggior parte dei CPLD (dispositivi logici programmabili complessi) hanno macro celle con una somma di funzioni logiche e una elettiva FF (flip-flop) . A seconda del chip, la funzione logica combinatoria supporta da 4 a 16 termini di prodotto con fan-in inclusivo. I CPLD differiscono anche in termini di registri a scorrimento e porte logiche. Per questo motivo, al posto degli FPGA è possibile utilizzare CPLD con un numero enorme di porte logiche. Un'altra specifica CPLD indica il numero di termini di prodotto che una macro cella può realizzare. I termini del prodotto sono il prodotto di segnali digitali che eseguono una funzione logica specifica.

I CPLD sono disponibili in diversi formati di pacchetti IC e famiglie logiche. I CPLD differiscono anche in termini di tensione di alimentazione, corrente di esercizio, corrente di standby e dissipazione di potenza. Inoltre, questi sono ottenibili con varie quantità di memoria e vari tipi di supporto di memoria. Di solito, la memoria è espressa in bit / megabit. Il supporto della memoria è costituito da ROM, RAM e RAM a doppia porta. Comprende anche la memoria CAM (content addressable memory), la memoria FIFO (first-in, first-out) e la memoria LIFO (last-in, last-out).

“utilizzare il principio della divisione di tensione per calcolare v1 nella figura. ”

Architettura di un dispositivo logico programmabile complesso

Un complesso dispositivo logico programmabile comprende un gruppo di FB programmabili (blocchi funzionali). Gli ingressi e le uscite di questi blocchi funzionali sono collegati tra loro da un GIM (matrice di interconnessione globale). Questa matrice di interconnessione è riconfigurabile, in modo da poter modificare i contatti tra i blocchi funzionali. Ci saranno alcuni blocchi di input e output che ci permetteranno di unire CPLD al mondo esterno. L'architettura di CPLD è mostrata di seguito.

Generalmente, l'FB programmabile ha l'aspetto di matrice di porte logiche , dove è possibile programmare una serie di porte AND e le porte OR sono stabili. Tuttavia, ogni produttore ha il proprio modo di pensare per progettare il blocco funzionale. Un o / p elencato può essere trovato azionando i segnali di feedback ottenuti dalle uscite della porta OR.

Architettura CPLD

Nella programmazione CPLD, il progetto viene prima codificato in linguaggio Verilog o VHDL una volta che il codice è (simulato e sintetizzato. Durante la sintesi, il modello CPLD (dispositivo di destinazione) viene selezionato a mano e viene prodotta una net list di mappatura basata sulla tecnologia. Questa lista può essere chiusa -adattamento all'architettura CPLD originale utilizzando un processo di posizionamento e percorso, tipicamente ottenuto dal software di posizionamento e percorso di proprietà di CPLD Company. Quindi l'operatore eseguirà alcuni processi di conferma. Se tutto va bene, utilizzerà il CPLD, altrimenti lo riorganizzerà.

“Schema elettrico interruttore bipolare a due vie ”

Problemi di architettura di CPLD

Quando si considera un dispositivo logico programmabile complesso da utilizzare nella progettazione, è possibile prendere in considerazione alcuni problemi di architettura seguenti

La tecnologia di programmazione
La capacità del blocco funzione
La capacità di I / O

Alcune delle famiglie di CPLD di diversi rivenditori includono

Famiglie Altera MAX 7000 e MAX 9000
Famiglie Atmel ATF e ATV
Famiglia Lattice isp LSI
Famiglia Lattice (Vantis) MACH
Famiglia Xilinx XC9500

Famiglie di CPLD

Applicazioni di CPLD

Le applicazioni dei CPLD includono quanto segue

I dispositivi logici programmabili complessi sono ideali per applicazioni di controllo critiche ad alte prestazioni.
CPLD può essere utilizzato nei progetti digitali per eseguire le funzioni del boot loader
CPLD viene utilizzato per caricare i dati di configurazione di un array di porte programmabili sul campo dalla memoria non volatile.
Generalmente, vengono utilizzati in piccole applicazioni di progettazione come la decodifica degli indirizzi
I CPLD sono spesso utilizzati in molte applicazioni, ad esempio in dispositivi portatili a batteria sensibili ai costi, a causa delle dimensioni ridotte e del consumo ridotto.

Pertanto, si tratta di un'architettura complessa del dispositivo logico programmabile e delle sue applicazioni. Ci auguriamo che tu abbia una migliore comprensione di questo concetto. Inoltre, qualsiasi domanda riguardante questo concetto o per realizzare eventuali progetti elettrici ed elettronici , per favore dai i tuoi preziosi suggerimenti commentando nella sezione commenti qui sotto. Ecco una domanda per te, qual è la differenza tra CPLD e FPGA?

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