Атрибуты продукта

Документы и СМИ

Экологические и экспортные классификации

Серия MAX™ CPLD

Серия сложных программируемых логических устройств (CPLD) Altera MAX™ предоставляет вам CPLD с самым низким энергопотреблением и самой низкой стоимостью.Семейство MAX V CPLD, новейшее семейство в серии CPLD, обеспечивает лучшее соотношение цены и качества на рынке.Благодаря уникальной энергонезависимой архитектуре и одной из самых больших в отрасли плотности CPLD, устройства MAX V обеспечивают новые надежные функции при более низкой общей мощности по сравнению с конкурирующими CPLD.Семейство MAX II CPLD, основанное на той же революционной архитектуре, обеспечивает низкое энергопотребление и низкую стоимость на один вывод ввода-вывода.CPLD MAX II — это энергонезависимые устройства мгновенного включения, предназначенные для логики общего назначения с низкой плотностью и портативных приложений, таких как конструкция сотовых телефонов.CPLD MAX IIZ с нулевым энергопотреблением предлагают те же преимущества энергонезависимости и мгновенного включения, что и семейство CPLD MAX II, и применимы для широкого спектра функций.Семейство MAX 3000A CPLD на базе EEPROM, изготовленное по усовершенствованной КМОП-технологии 0,30 мкм, обеспечивает возможность мгновенного включения и обеспечивает плотность от 32 до 512 макроячеек.

CPLD MAX® V

CPLD Altera MAX® V обеспечивают лучшую в отрасли ценность среди недорогих CPLD с низким энергопотреблением, предлагая новые надежные функции при снижении общей мощности до 50% по сравнению с конкурирующими CPLD.Altera MAX V также имеет уникальную энергонезависимую архитектуру и один из CPLD с самой большой плотностью в отрасли.Кроме того, MAX V объединяет множество функций, которые ранее были внешними, например флэш-память, ОЗУ, генераторы и системы фазовой автоподстройки частоты, и во многих случаях он обеспечивает больше входов/выходов и логики на занимаемую площадь по той же цене, что и конкурирующие CPLD. .В MAX V используется технология «зеленой» упаковки, размер упаковки составляет всего 20 мм2.CPLD MAX V поддерживаются программным обеспечением Quartus II® версии 10.1, которое позволяет повысить производительность, что приводит к более быстрому моделированию, более быстрому запуску платы и более быстрому замыканию времени.

Что такое CPLD (сложное программируемое логическое устройство)?

Информационные технологии, Интернет и электронные чипы служат основой современной цифровой эпохи.Почти все современные технологии обязаны своим существованием электронике: от Интернета и сотовой связи до компьютеров и серверов.Электроника – это обширная область, в котороймножество филиалов.Эта статья расскажет вам о важном цифровом электронном устройстве, известном как CPLD (сложное программируемое логическое устройство).

Эволюция цифровой электроники

Электроника— это сложная область, в которой существуют тысячи электронных устройств и компонентов.Однако, вообще говоря, электронные устройства делятся на две основные категории:аналоговый и цифровой.

На заре развития электронных технологий схемы, такие как звук, свет, напряжение и ток, были аналогичными.Однако инженеры-электронщики вскоре обнаружили, что аналоговые схемы очень сложны в разработке и дороги.Потребность в высокой производительности и быстроте выполнения работ привела к развитию цифровой электроники.Сегодня почти каждое существующее вычислительное устройство включает в себя цифровые микросхемы и процессоры.В мире электроники цифровые системы в настоящее время полностью вытеснили аналоговую электронику благодаря их более низкой стоимости, малому уровню шума, лучшимцелостность сигнала, превосходную производительность и меньшую сложность.

В отличие от бесконечного числа уровней данных в аналоговом сигнале, цифровой сигнал состоит только из двух логических уровней (1 и 0).

Типы цифровых электронных устройств

Первые цифровые электронные устройства были довольно простыми и состояли всего из нескольких логических элементов.Однако со временем сложность цифровых схем возросла, поэтому программируемость стала важной особенностью современных цифровых устройств управления.Появились два разных класса цифровых устройств, обеспечивающих возможность программирования.Первый класс состоял из фиксированной аппаратной конструкции с перепрограммируемым программным обеспечением.Примеры таких устройств включают микроконтроллеры и микропроцессоры.Второй класс цифровых устройств имел реконфигурируемое оборудование для достижения гибкой конструкции логических схем.Примеры таких устройств включают FPGA, SPLD и CPLD.

Чип микроконтроллера имеет фиксированную цифровую логическую схему, которую нельзя изменить.Однако программируемость достигается за счет изменения программного обеспечения/прошивки, работающей на микроконтроллере.Напротив, PLD (программируемое логическое устройство) состоит из нескольких логических ячеек, соединения которых можно настроить с помощью HDL (языка описания аппаратного обеспечения).Следовательно, многие логические схемы могут быть реализованы с использованием ПЛИС.Благодаря этому производительность и скорость PLD обычно превосходят микроконтроллеры и микропроцессоры.PLD также предоставляют разработчикам схем большую степень свободы и гибкости.

Интегральные схемы, предназначенные для цифрового управления и обработки сигналов, обычно состоят из процессора, логической схемы и памяти.Каждый из этих модулей может быть реализован с использованием различных технологий.

Введение в CPLD

Как обсуждалось ранее, существует несколько различных типов PLD (программируемых логических устройств), таких как FPGA, CPLD и SPLD.Основное различие между этими устройствами заключается в сложности схемы и количестве доступных логических ячеек.SPLD обычно состоит из нескольких сотен вентилей, тогда как CPLD состоит из нескольких тысяч логических вентилей.

С точки зрения сложности CPLD (сложное программируемое логическое устройство) находится между SPLD (простым программируемым логическим устройством) и FPGA и, таким образом, наследует функции обоих этих устройств.CPLD более сложны, чем SPLD, но менее сложны, чем FPGA.

Наиболее часто используемые SPLD включают PAL (логика программируемого массива), PLA (программируемый логический массив) и GAL (логика универсального массива).PLA состоит из одной плоскости И и одной плоскости ИЛИ.Программа описания аппаратуры определяет взаимосвязь этих плоскостей.

PAL очень похож на PLA, однако здесь имеется только одна программируемая плоскость вместо двух (плоскость AND).Зафиксировав одну плоскость, снижается аппаратная сложность.Однако это преимущество достигается за счет гибкости.

CPLD-архитектура

CPLD можно рассматривать как развитие PAL, и он состоит из множества структур PAL, известных как макроячейки.В пакете CPLD все входные контакты доступны для каждой макроячейки, тогда как каждая макроячейка имеет выделенный выходной контакт.

Из блок-схемы мы видим, что CPLD состоит из нескольких макроячеек или функциональных блоков.Макроячейки соединяются через программируемое соединение, которое также называется GIM (глобальная матрица соединений).Переконфигурировав GIM, можно реализовать различные логические схемы.CPLD взаимодействуют с внешним миром, используя цифровой ввод-вывод.

Разница между CPLD и FPGA

В последние годы FPGA стали очень популярны при проектировании программируемых цифровых систем.Между CPLD и FPGA есть много сходств, а также различий.Что касается сходства, то оба представляют собой программируемые логические устройства, состоящие из матриц логических вентилей.Оба устройства запрограммированы с использованием HDL, таких как Verilog HDL или VHDL.

Первое различие между CPLD и FPGA заключается в количестве вентилей.CPLD содержит несколько тысяч логических элементов, тогда как количество элементов в FPGA может достигать миллионов.Следовательно, сложные схемы и системы могут быть реализованы с использованием FPGA.Обратной стороной этой сложности является более высокая стоимость.Следовательно, CPLD больше подходят для менее сложных приложений.

Еще одно ключевое различие между этими двумя устройствами заключается в том, что CPLD имеют встроенную энергонезависимую EEPROM (электрически стираемую программируемую оперативную память), тогда как FPGA имеют энергозависимую память.Благодаря этому CPLD может сохранять свое содержимое даже при выключении питания, тогда как FPGA не может сохранять свое содержимое.Более того, благодаря встроенной энергонезависимой памяти CPLD может начать работу сразу после включения питания.С другой стороны, большинству FPGA для запуска требуется поток битов из внешней энергонезависимой памяти.

Что касается производительности, FPGA имеют непредсказуемую задержку обработки сигналов из-за очень сложной архитектуры в сочетании с пользовательским программированием.В CPLD задержка между выводами значительно меньше из-за более простой архитектуры.Задержка обработки сигнала является важным фактором при разработке критически важных для безопасности и встроенных приложений реального времени.

Из-за более высоких рабочих частот и более сложных логических операций некоторые FPGA могут потреблять больше энергии, чем CPLD.Таким образом, управление температурным режимом является важным фактором в системах на основе FPGA.По этой причине в системах на базе FPGA часто используются радиаторы и охлаждающие вентиляторы, а также требуются более крупные и сложные источники питания и распределительные сети.

С точки зрения информационной безопасности CPLD более безопасны, поскольку память встроена в сам чип.Напротив, большинству FPGA требуется внешняя энергонезависимая память, что может представлять угрозу безопасности данных.Хотя алгоритмы шифрования данных присутствуют в FPGA, CPLD по своей сути более безопасны по сравнению с FPGA.

Приложения CPLD

CPLD находят свое применение во многих схемах цифрового управления и обработки сигналов низкой и средней сложности.Некоторые из важных приложений включают в себя:

1. CPLD можно использовать в качестве загрузчиков для FPGA и других программируемых систем.
2. CPLD часто используются в качестве декодеров адресов и пользовательских конечных автоматов в цифровых системах.
3. Благодаря небольшому размеру и низкому энергопотреблению CPLD идеально подходят для использования в портативных ипортативныйцифровые устройства.
4. CPLD также используются в критически важных для безопасности приложениях управления.