Programozható logikai integrált áramkörök
Programozható logikai integrált áramkörök (FPGA)
Újabban a rendelkezésére a fejlesztő digitális elektronikus eszközök van egy „kemény” logika. Art design, hogy e cél elérése érdekében használja a legkevesebb IC, amely képes elvégezni egy jól meghatározott funkció. A készülék a hibaelhárítást, és javul a vágás a nyomtatott vezetékek és a „lógó” blúz és további részleteket. hibák gyakran elkövetett a tervezési fázisban, lehetett kijavítani csak a termelési költségek, az új PCB.
Mikroprocesszorok helyzet alig változott, mert mindegyikük egy meglehetősen komplex „árukapcsolás” a szokásos logikai elemek. Emellett sok esetben speciális digitális eszközök megoldani a problémát, a hatékony egyetemes mikroprocesszor.
A forradalom kezdődött az Advent IC PROM és programozható logikai tömbök (PLA vagy PLD - programozható logikai eszköz). Perezhigaya segítségével prograssatora ott előírt biztosítékok, a fejlesztők végre egy IC tucat szinte minden logikai függvény. Tipikus képviselői egyszeri programozható EPROM és PLA - hazai sorozat 556 és 1556. De az extra IC túlmelegszik jumper kellett dobni.
Ismételten programozható ROM UV törlés sajnos kevesen vannak megvalósítására alkalmas logikai funkciókat oka a nem megfelelő teljesítmény.
Néhány széles körben használják az "egyéni" IMS-alapú BMK (sorozat K1515 és K1520). BMK tartalmaz több száz logikai elemek és cserélje több tíz IC alacsony és közepes fokú integráció. Az elemek közvetlenül csatlakozik a chip a kívánt vevői áramkör az utóbbi szakaszában a gyártási ciklus. Természetesen rendelni ilyen IC értelme az igények legalább több száz darab (nh100) és változtat semmit a kész eszköz lehetetlen.
Továbbfejlesztése PLA és FPGA technológia megalkotásához vezetett programozható logikai integrált áramkörök (FPGA). funkciót lehet megvalósítani az általuk sokszor változnak, gyakran nem is kell, hogy távolítsa el az IC a készülék, amelyben működik.
Mint a MCU, FPGA chip sokaságát tartalmazza hasonló logikai elemek. A fő különbség az, hogy az elemek össze vannak kötve a megfelelő sorrendben keresztül elektromosan programozható jumper - billentyűk MOSFET. És minden egyes logikai elem kapcsolók (multiplexerek), programozás, hogy meg lehet változtatni a feladataikat. Szinte minden a külső csapok FPGA egyetemesek. Minden ilyen szolgálhat bemenet, kimenet vagy kétirányú lehet. Néhány következtetés további funkciói, például az alkalmazott programozási IC konfiguráció, amely azonban nem zárja ki, ezek alkalmazása általános bemenetek vagy kimenetek.
Szerint a belső kialakítása, valamint eljárás az emlékezés cég Xilinx FPGA konfiguráció lehet osztani két típusa van:
- CPLD (komplex programozható logikai eszköz) - komplex programozható logikai tömb (HS7000 és HS9500).
Mint a RAM, FPGA megtartani egy előre meghatározott konfiguráció csak a hatalom és „elfelejti”, hogy a leállítás után. Minden alkalommal, a bekapcsolás, így az FPGA újra kell programozni. Program jellemzően tárolják szerelt egyetlen tábla FPGA indító ROM. újraírás eljárás automatikusan végrehajtódik, akkor az FPGA továbblép az üzemmód.
Az egyik ROM hagyjuk, hogy információt tároljon több FPGA. Az egyik ezek közül a vezető (master), és befejezte a saját terhelés, ellenőrzi az írás, az adatoknak a szolga (slave) IC. Hozzárendelése master vagy slave nem befolyásolja a logikai funkciókat, amelyeket az FPGA indítás után.
Mikrocsipek megtartják CPLD konfigurációja függetlenül a tápfeszültség. Az áramköri konfiguráció HS7000 bekerülnek keresztül a programozó, és mossuk az UV sugárzás. Az ilyen FPGA állítjuk, általában a már létrehozott eszköz. A hibakeresési új eszközök kényelmetlen, mert a hosszú távú (legfeljebb egy óra) a törlési eljárás (ahol az összes információt).
Mikrocsipek HS9500 végre tehnologiiFLASH többször lehet programozni eltávolítása nélkül a készüléket, amelyen be vannak építve. E célból egy külön port biztosítja számukra (JTAG). Írni, vagy módosítja, akkor a vizsgálat eredményeit a port néhány puffer chip csatlakozóvezeték LPT port egy személyi számítógép. Ezen keresztül a számítógép is kapják meg az információt a logikai szinteket minden megállapítást FPGA és vizsgálati pontján is.
Az a lehetőség, hogy megszervezni egy ilyen portot tartalmaz, amely az FPGA FPGA szerkezete a legújabb sorozat.
Az 1. ábra sematikusan mutatja a szerkezetét FPGA chip kristály. Ennek központi részét foglalja el a mátrix konfigurálható logikai blokkok (CLB), és a kerület vannak I / O egységek (BVV) csatlakoztatott érintkező felületeket. Idea összetettsége modern FPGA ad az 1. táblázat. amely tájékoztatást ad a több CLB és BVV rendelkezésre HS4000 sorozatban. Gates és a kapcsolókat, ebben az esetben nem különálló eleme, de szerepelnek az említett blokkok. Mindegyik BVV képes arra, hogy bemeneti vagy kimeneti.
A sarkok a kristály van elrendezve segédberendezések. A szabad terület a logikai elemek foglalnak routing csatornára, ahol nagy számú vezetők fektetik, melyek metszéspontjában programozható gomb. Minden kulcs 6 tartalmaz MOS tranzisztorok csatlakoztatott 2. ábrán látható módon.
Kérés nyitott vagy zárt állapotában az egyes tranzisztorok, ez lehet csatlakoztatni CLB egymás között és BVV a kívánt módon.