Atributi proizvoda

Dokumenti i mediji

Ekološke i izvozne klasifikacije

MAX™ CPLD serija

Serija složenih programabilnih logičkih uređaja Altera MAX™ (CPLD) pruža vam CPLD-ove najmanje snage i najniže cijene.MAX V CPLD obitelj, najnovija obitelj u CPLD seriji, pruža najbolju vrijednost na tržištu.Uz jedinstvenu, postojanu arhitekturu i jedan od CPLD-ova najveće gustoće u industriji, MAX V uređaji pružaju robusne nove značajke uz manju ukupnu snagu u usporedbi s konkurentskim CPLD-ovima.MAX II CPLD obitelj, temeljena na istoj revolucionarnoj arhitekturi, pruža malu snagu i nisku cijenu po I/O pinu.MAX II CPLD su trenutni, trajni uređaji koji ciljaju na logiku opće namjene niske gustoće i prijenosne aplikacije, kao što je dizajn mobilnih slušalica.MAX IIZ CPLD-ovi s nultom snagom nude iste nehlapljive prednosti s trenutnim uključenjem kao u obitelji MAX II CPLD-a i primjenjivi su na širok raspon funkcija.Proizvedena na naprednom 0,30-µm CMOS procesu, obitelj MAX 3000A CPLD zasnovana na EEPROM-u pruža mogućnost trenutnog uključivanja i nudi gustoće od 32 do 512 makroćelija.

MAX® V CPLD-ovi

Altera MAX® V CPLD-ovi isporučuju najbolju vrijednost u industriji u jeftinim CPLD-ovima male snage, nudeći robusne nove značajke uz do 50% manju ukupnu snagu u usporedbi s konkurentskim CPLD-ovima.Altera MAX V također ima jedinstvenu, postojanu arhitekturu i jedan od CPLD-ova najveće gustoće u industriji.Osim toga, MAX V integrira mnoge funkcije koje su prije bile vanjske, kao što su flash, RAM, oscilatori i fazno zaključane petlje, au mnogim slučajevima pruža više I/O i logike po otisku po istoj cijeni kao konkurentski CPLD-ovi .MAX V koristi tehnologiju zelenog pakiranja, s paketima od samo 20 mm2.MAX V CPLD-ovi su podržani Quartus II® softverom v.10.1, koji omogućuje poboljšanja produktivnosti što rezultira bržom simulacijom, bržim pokretanjem ploče i bržim vremenskim zatvaranjem.

Što je CPLD (Complex Programmable Logic Device)?

Informacijska tehnologija, internet i elektronički čipovi temelj su modernog digitalnog doba.Gotovo sve moderne tehnologije svoje postojanje duguju elektronici, od interneta i mobilne komunikacije do računala i poslužitelja.Elektronika je golemo polje smnoge podgrane.Ovaj članak će vas naučiti o bitnom digitalnom elektroničkom uređaju poznatom kao CPLD (Complex Programmable Logic Device).

Evolucija digitalne elektronike

Elektronikaje složeno područje s tisućama postojećih elektroničkih uređaja i komponenti.Međutim, općenito govoreći, elektronički uređaji dijele se u dvije glavne kategorije:analogni i digitalni.

U ranim danima elektroničke tehnologije, sklopovi su bili analogni, poput zvuka, svjetlosti, napona i struje.Međutim, inženjeri elektronike ubrzo su otkrili da su analogni sklopovi vrlo složeni za dizajn i skupi.Zahtjevi za brzim performansama i brzim vremenom prelaska doveli su do razvoja digitalne elektronike.Danas gotovo svaki računalni uređaj koji postoji uključuje digitalne IC-ove i procesore.U svijetu elektronike digitalni sustavi sada su u potpunosti zamijenili analognu elektroniku zbog niže cijene, niskog šuma, boljegcjelovitost signala, vrhunske performanse i manja složenost.

Za razliku od beskonačnog broja razina podataka u analognom signalu, digitalni signal se sastoji samo od dvije logičke razine (1s i 0s)

Vrste digitalnih elektroničkih uređaja

Prvi digitalni elektronički uređaji bili su prilično jednostavni i sastojali su se samo od nekoliko logičkih vrata.Međutim, s vremenom je složenost digitalnih sklopova porasla pa je programabilnost postala važna značajka modernih digitalnih upravljačkih uređaja.Pojavile su se dvije različite klase digitalnih uređaja kako bi se omogućilo programiranje.Prva klasa sastojala se od fiksnog hardverskog dizajna sa reprogramabilnim softverom.Primjeri takvih uređaja uključuju mikrokontrolere i mikroprocesore.Druga klasa digitalnih uređaja imala je rekonfigurabilni hardver za postizanje fleksibilnog dizajna logičkog sklopa.Primjeri takvih uređaja uključuju FPGA, SPLD i CPLD.

Čip mikrokontrolera ima fiksni digitalni logički krug koji se ne može mijenjati.Međutim, programibilnost se postiže promjenom softvera/firmwarea koji radi na čipu mikrokontrolera.Naprotiv, PLD (programabilni logički uređaj) sastoji se od više logičkih ćelija čije se međusobno povezivanje može konfigurirati pomoću HDL-a (jezika za opis hardvera).Stoga se mnogi logički sklopovi mogu realizirati pomoću PLD-a.Zbog toga su izvedba i brzina PLD-ova općenito superiorniji od mikrokontrolera i mikroprocesora.PLD također dizajnerima krugova pružaju veći stupanj slobode i fleksibilnosti.

Integrirani sklopovi namijenjeni digitalnom upravljanju i obradi signala obično se sastoje od procesora, logičkog sklopa i memorije.Svaki od ovih modula može se realizirati koristeći različite tehnologije.

Uvod u CPLD

Kao što je ranije spomenuto, postoji nekoliko različitih vrsta PLD-ova (programabilnih logičkih uređaja), kao što su FPGA, CPLD i SPLD.Primarna razlika između ovih uređaja leži u složenosti sklopa i broju dostupnih logičkih ćelija.SPLD se obično sastoji od nekoliko stotina vrata, dok se CPLD sastoji od nekoliko tisuća logičkih vrata.

U smislu složenosti, CPLD (kompleksni programabilni logički uređaj) nalazi se između SPLD-a (jednostavan programabilni logički uređaj) i FPGA i stoga nasljeđuje značajke oba ova uređaja.CPLD-ovi su složeniji od SPLD-a, ali manje složeni od FPGA-a.

Najčešće korišteni SPLD-ovi uključuju PAL (programmable array logic), PLA (programmable array array) i GAL (generic array logic).PLA se sastoji od jedne I ravnine i jedne ILI ravnine.Program za opis hardvera definira međusobnu povezanost ovih ravnina.

PAL je prilično sličan PLA, međutim, postoji samo jedna programabilna ravnina umjesto dvije (I ravnina).Fiksiranjem jedne ravnine smanjuje se složenost hardvera.Međutim, ta se korist postiže nauštrb fleksibilnosti.

CPLD arhitektura

CPLD se može smatrati evolucijom PAL-a i sastoji se od više PAL struktura poznatih kao makroćelije.U paketu CPLD, svi ulazni pinovi dostupni su svakoj makroćeliji, dok svaka makroćelija ima namjenski izlazni pin.

Iz blok dijagrama možemo vidjeti da se CPLD sastoji od više makroćelija ili funkcijskih blokova.Makroćelije su povezane kroz programabilnu interkonekciju, koja se također naziva GIM (globalna interkonekcija matrica).Rekonfiguracijom GIM-a mogu se realizirati različiti logički sklopovi.CPLD-ovi komuniciraju s vanjskim svijetom koristeći digitalne I/O.

Razlika između CPLD i FPGA

Posljednjih godina FPGA su postali vrlo popularni u projektiranju programabilnih digitalnih sustava.Postoje mnoge sličnosti kao i razlike između CPLD i FPGA.Što se tiče sličnosti, oba su programabilni logički uređaji koji se sastoje od nizova logičkih vrata.Oba uređaja su programirana pomoću HDL-ova kao što su Verilog HDL ili VHDL.

Prva razlika između CPLD i FPGA leži u broju vrata.CPLD sadrži nekoliko tisuća logičkih vrata, dok broj vrata u FPGA može doseći milijune.Stoga se složeni sklopovi i sustavi mogu realizirati korištenjem FPGA.Loša strana ove složenosti je viši trošak.Stoga su CPLD-ovi prikladniji za manje složene primjene.

Još jedna ključna razlika između ova dva uređaja je u tome što CPLD-ovi imaju ugrađeni trajni EEPROM (električno izbrisiva programabilna memorija s izravnim pristupom), dok FPGA-ovi imaju hlapljivu memoriju.Zbog toga CPLD može zadržati svoj sadržaj čak i kada je isključen, dok FPGA ne može zadržati svoj sadržaj.Štoviše, zahvaljujući ugrađenoj trajnoj memoriji, CPLD može početi s radom odmah nakon uključivanja.Većina FPGA, s druge strane, zahtijeva protok bitova iz vanjske postojane memorije za pokretanje.

Što se tiče izvedbe, FPGA imaju nepredvidivo kašnjenje obrade signala zbog vrlo složene arhitekture u kombinaciji s prilagođenim programiranjem korisnika.U CPLD-ovima je kašnjenje između pinova znatno manje zbog jednostavnije arhitekture.Kašnjenje obrade signala važno je razmatranje u dizajnu kritičnih za sigurnost i ugrađenih aplikacija u stvarnom vremenu.

Zbog viših radnih frekvencija i složenijih logičkih operacija, neki FPGA mogu trošiti više energije od CPLD-ova.Stoga je upravljanje toplinom važno razmatranje u sustavima temeljenim na FPGA.Zbog tog razloga sustavi koji se temelje na FPGA često koriste hladnjake i ventilatore i trebaju veća, složenija napajanja i distribucijske mreže.

Sa stajališta informacijske sigurnosti, CPLD-ovi su sigurniji jer je memorija ugrađena u sam čip.Naprotiv, većina FPGA zahtijeva vanjsku postojanu memoriju, što može biti prijetnja sigurnosti podataka.Iako su algoritmi za šifriranje podataka u FPGA-ima, CPLD-ovi su inherentno sigurniji u usporedbi s FPGA-ima.

Primjene CPLD-a

CPLD nalaze svoju primjenu u mnogim sklopovima za digitalno upravljanje i obradu signala niske do srednje složenosti.Neke od važnih aplikacija uključuju:

1. CPLD-ovi se mogu koristiti kao programi za podizanje sustava za FPGA i druge programabilne sustave.
2. CPLD-ovi se često koriste kao dekoderi adresa i prilagođeni automati stanja u digitalnim sustavima.
3. Zbog svoje male veličine i niske potrošnje energije, CPLD-ovi su idealni za korištenje u prijenosnim iručnidigitalni uređaji.
4. CPLD se također koriste u sigurnosnim kontrolnim aplikacijama.