Atributele produsului

Documente și media

Clasificări de mediu și export

Seria MAX™ CPLD

Seria de dispozitive logice programabile complexe (CPLD) Altera MAX™ vă oferă cea mai mică putere și cel mai mic cost CPLD.Familia MAX V CPLD, cea mai nouă familie din seria CPLD, oferă cea mai bună valoare de pe piață.Dispunând de o arhitectură unică, nevolatilă și unul dintre CPLD-urile cu cea mai mare densitate din industrie, dispozitivele MAX V oferă noi funcții robuste la o putere totală mai mică în comparație cu CPLD-urile competitive.Familia MAX II CPLD, bazată pe aceeași arhitectură revoluționară, oferă o putere redusă și un cost redus per pin I/O.CPLD-urile MAX II sunt dispozitive cu pornire instantanee, nevolatile, care vizează aplicații portabile și logice de uz general, cu densitate scăzută, cum ar fi designul de telefon mobil.CPLD-urile MAX IIZ cu putere zero oferă aceleași avantaje nevolatile, de pornire instantanee, găsite în familia MAX II CPLD și sunt aplicabile unei game largi de funcții.Fabricată pe un proces CMOS avansat de 0,30 µm, familia MAX 3000A CPLD bazată pe EEPROM oferă capacitate de pornire instantanee și oferă densități de la 32 la 512 macrocelule.

CPLD-uri MAX® V

CPLD-urile Altera MAX® V oferă cea mai bună valoare din industrie în CPLD-uri cu cost redus și de putere redusă, oferind noi funcții robuste la o putere totală cu până la 50% mai mică în comparație cu CPLD-urile competitive.Altera MAX V oferă, de asemenea, o arhitectură unică, nevolatilă și unul dintre CPLD-uri cu cea mai mare densitate din industrie.În plus, MAX V integrează multe funcții care anterior erau externe, cum ar fi flash, RAM, oscilatoare și bucle blocate în fază și, în multe cazuri, oferă mai multe I/O și logică pe amprentă la același preț ca CPLD-urile competitive. .MAX V utilizează tehnologia de ambalare ecologică, cu ambalaje de până la 20 mm2.CPLD-urile MAX V sunt acceptate de Quartus II® Software v.10.1, care permite îmbunătățiri ale productivității care au ca rezultat o simulare mai rapidă, o deschidere mai rapidă a plăcii și o închidere mai rapidă.

Ce este un CPLD (dispozitiv logic programabil complex)?

Tehnologia informației, internetul și cipurile electronice servesc drept fundament al erei digitale moderne.Aproape toate tehnologiile moderne își datorează existența electronicei, de la internet și comunicațiile celulare până la computere și servere.Electronica este un domeniu vast cumulte subramuri.Acest articol vă va învăța despre un dispozitiv electronic digital esențial cunoscut sub numele de CPLD (Dispozitiv logic programabil complex).

Evoluția electronicii digitale

Electronicăeste un domeniu complex cu mii de dispozitive și componente electronice existente.Cu toate acestea, în linii mari, dispozitivele electronice sunt în două categorii principale:analogic și digital.

În primele zile ale tehnologiei electronice, circuitele erau analoge, cum ar fi sunetul, lumina, tensiunea și curentul.Cu toate acestea, inginerii electronici au descoperit curând că circuitele analogice sunt foarte complexe de proiectat și costisitoare.Cererea de performanță rapidă și timpi de rotație rapidi au condus la dezvoltarea electronicii digitale.Astăzi, aproape fiecare dispozitiv de calcul existent încorporează circuite integrate și procesoare digitale.În lumea electronicii, sistemele digitale au înlocuit acum complet electronicele analogice datorită costului lor mai mic, zgomotului redus, mai bunintegritatea semnalului, performanță superioară și complexitate mai mică.

Spre deosebire de un număr infinit de niveluri de date dintr-un semnal analog, un semnal digital constă doar din două niveluri logice (1s și 0s).

Tipuri de dispozitive electronice digitale

Dispozitivele electronice digitale timpurii erau destul de simple și constau doar dintr-o mână de porți logice.Cu toate acestea, în timp, complexitatea circuitelor digitale a crescut astfel, programabilitatea a devenit o caracteristică importantă a dispozitivelor moderne de control digital.Două clase diferite de dispozitive digitale au apărut pentru a oferi programabilitate.Prima clasă a constat în design hardware fix cu software reprogramabil.Exemple de astfel de dispozitive includ microcontrolere și microprocesoare.A doua clasă de dispozitive digitale a prezentat hardware reconfigurabil pentru a realiza un design flexibil de circuit logic.Exemple de astfel de dispozitive includ FPGA, SPLD și CPLD.

Un cip de microcontroler are un circuit logic digital fix care nu poate fi modificat.Cu toate acestea, programabilitatea se realizează prin schimbarea software-ului/firmware-ului care rulează pe cipul microcontrolerului.Dimpotrivă, un PLD (dispozitiv logic programabil) este format din mai multe celule logice ale căror interconexiuni pot fi configurate folosind un HDL (limbaj de descriere hardware).Prin urmare, multe circuite logice pot fi realizate folosind un PLD.Datorită acestui fapt, performanța și viteza PLD-urilor sunt în general superioare celor ale microcontrolerelor și microprocesoarelor.PLD-urile oferă, de asemenea, proiectanților de circuite un grad mai mare de libertate și flexibilitate.

Circuitele integrate destinate controlului digital și procesării semnalului constau de obicei din procesor, circuit logic și memorie.Fiecare dintre aceste module poate fi realizat folosind tehnologii diferite.

Introducere în CPLD

După cum sa discutat mai devreme, există mai multe tipuri diferite de PLD-uri (dispozitive logice programabile), cum ar fi FPGA, CPLD și SPLD.Diferența principală dintre aceste dispozitive constă în complexitatea circuitului și numărul de celule logice disponibile.Un SPLD constă de obicei din câteva sute de porți, în timp ce un CPLD constă din câteva mii de porți logice.

În ceea ce privește complexitatea, CPLD (dispozitiv logic programabil complex) se află între SPLD (dispozitiv logic programabil simplu) și FPGA și, astfel, moștenește caracteristicile de la ambele dispozitive.CPLD-urile sunt mai complexe decât SPLD-urile, dar mai puțin complexe decât FPGA-urile.

Cele mai utilizate SPLD includ PAL (logica matrice programabilă), PLA (matrice logică programabilă) și GAL (logica matrice generică).PLA constă dintr-un plan AND și un plan SAU.Programul de descriere hardware definește interconectarea acestor planuri.

PAL este destul de similar cu PLA, cu toate acestea, există un singur plan programabil în loc de două (planul AND).Prin fixarea unui plan, complexitatea hardware se reduce.Cu toate acestea, acest beneficiu este obținut cu prețul flexibilității.

Arhitectura CPLD

CPLD poate fi considerat ca o evoluție a PAL și constă din mai multe structuri PAL cunoscute sub numele de macrocelule.În pachetul CPLD, toți pinii de intrare sunt disponibili pentru fiecare macrocelulă, în timp ce fiecare macrocelulă are un pin de ieșire dedicat.

Din diagrama bloc, putem vedea că un CPLD constă din mai multe macrocelule sau blocuri funcționale.Macrocelulele sunt conectate printr-o interconexiune programabilă, care este denumită și GIM (matrice de interconectare globală).Prin reconfigurarea GIM-ului, pot fi realizate diferite circuite logice.CPLD-urile interacționează cu lumea exterioară utilizând I/O-uri digitale.

Diferența dintre CPLD și FPGA

În ultimii ani, FPGA-urile au devenit foarte populare în proiectarea sistemelor digitale programabile.Există multe asemănări, precum și diferențe între CPLD și FPGA.În ceea ce privește asemănările, ambele sunt dispozitive logice programabile constând din matrice de porți logice.Ambele dispozitive sunt programate folosind HDL-uri precum Verilog HDL sau VHDL.

Prima diferență între CPLD și FPGA constă în numărul de porți.Un CPLD conține câteva mii de porți logice, în timp ce numărul de porți dintr-un FPGA poate ajunge la milioane.Prin urmare, circuite și sisteme complexe pot fi realizate folosind FPGA-uri.Dezavantajul acestei complexități este un cost mai mare.Prin urmare, CPLD-urile sunt mai potrivite pentru aplicații mai puțin complexe.

O altă diferență esențială dintre aceste două dispozitive este că CPLD-urile dispun de o EEPROM nevolatilă încorporată (memorie cu acces aleator programabil, șters electric), în timp ce FPGA-urile au o memorie volatilă.Datorită acestui fapt, un CPLD își poate păstra conținutul chiar și atunci când este oprit, în timp ce un FPGA nu își poate păstra conținutul.În plus, datorită memoriei nevolatile încorporate, un CPLD poate începe să funcționeze imediat după pornire.Majoritatea FPGA-urilor, pe de altă parte, necesită un flux de biți dintr-o memorie externă nevolatilă pentru pornire.

În ceea ce privește performanța, FPGA-urile au o întârziere imprevizibilă de procesare a semnalului datorită arhitecturii extrem de complexe combinate cu programarea personalizată a utilizatorului.În CPLD, întârzierea pin-to-pin este semnificativ mai mică datorită arhitecturii mai simple.Întârzierea procesării semnalului este o considerație importantă în proiectarea aplicațiilor în timp real încorporate și critice pentru siguranță.

Datorită frecvențelor de operare mai mari și operațiunilor logice mai complexe, unele FPGA-uri ar putea consuma mai multă energie decât CPLD-urile.Astfel, managementul termic este un aspect important în sistemele bazate pe FPGA.Din acest motiv, sistemele bazate pe FPGA folosesc adesea radiatoare și ventilatoare de răcire și au nevoie de surse de alimentare și rețele de distribuție mai mari și mai complexe.

Din punct de vedere al securității informațiilor, CPLD-urile sunt mai sigure, deoarece memoria este încorporată în cipul în sine.Dimpotrivă, majoritatea FPGA-urilor necesită memorie externă nevolatilă, care poate fi o amenințare pentru securitatea datelor.Deși algoritmii de criptare a datelor sunt în FPGA, CPLD-urile sunt în mod inerent mai sigure în comparație cu FPGA.

Aplicații ale CPLD

CPLD-urile își găsesc aplicația în multe circuite digitale de control și procesare a semnalului de complexitate scăzută până la medie.Unele dintre aplicațiile importante includ:

1. CPLD-urile pot fi folosite ca bootloadere pentru FPGA-uri și alte sisteme programabile.
2. CPLD-urile sunt adesea folosite ca decodoare de adrese și mașini de stare personalizate în sistemele digitale.
3. Datorită dimensiunilor reduse și consumului redus de energie, CPLD-urile sunt ideale pentru utilizare în medii portabile șide mânădispozitive digitale.
4. CPLD-urile sunt, de asemenea, utilizate în aplicații de control critice pentru siguranță.