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Serie MAX™ CPLD

A Serie di Dispositivi logici programmabili cumplessi Altera MAX™ (CPLD) vi furnisce i CPLD più bassi di putenza è costu.A famiglia MAX V CPLD, a famiglia più nova di a serie CPLD, offre u megliu valore di u mercatu.Dotatu di una architettura unica, non volatile è unu di i CPLD a più grande densità di l'industria, i dispositi MAX V furniscenu funzioni novi robuste à una putenza totale più bassa cumparatu cù i CPLD competitivi.A famiglia MAX II CPLD, basata nantu à a stessa architettura rivoluzionaria, furnisce bassa putenza è pocu costu per pin I/O.I CPLD MAX II sò dispositivi istantanei, non volatili chì miranu à u scopu generale, logica di bassa densità è applicazioni portatili, cum'è u disignu di u telefuninu cellulari.I CPLD MAX IIZ di potenza zero offrenu i stessi vantaghji non volatili, istantanei truvati in a famiglia MAX II CPLD è sò applicabili à una larga gamma di funzioni.Fabbricata nantu à un prucessu CMOS avanzatu di 0,30 µm, a famiglia MAX 3000A CPLD basata in EEPROM furnisce capacità istantanee è offre densità da 32 à 512 macrocellule.

CPLD MAX® V

I CPLD Altera MAX® V offrenu u megliu valore di l'industria in CPLD à pocu costu è di bassa putenza, offrendu funzioni novi robuste à una putenza tutale sin'à 50% inferiore in paragunà à i CPLD competitivi.Altera MAX V presenta ancu una architettura unica, non volatile è unu di i CPLD di più densità di l'industria.Inoltre, u MAX V integra parechje funzioni chì eranu prima esterne, cum'è flash, RAM, oscillatori è loops in fasi, è in parechji casi, furnisce più I / O è logica per impronta à u listessu prezzu cum'è CPLD cumpetitivi. .U MAX V utilizza a tecnulugia di imballaggio verde, cù pacchetti quant'è 20 mm2.I CPLD MAX V sò supportati da u Software Quartus II® v.10.1, chì permette un miglioramentu di a produtividade chì si traduce in una simulazione più veloce, una presentazione di a scheda più veloce è una chiusura di timing più veloce.

Cos'è un CPLD (Dispositivo logicu programmabile cumplessu)?

A tecnulugia di l'infurmazione, l'internet è i chips elettronichi servenu cum'è u fundamentu di l'era digitale muderna.Quasi tutte e tecnulugii muderni deve a so esistenza à l'elettronica, da l'internet è a cumunicazione cellulare à l'urdinatori è i servitori.L'elettronica hè un vastu campu cùparechji sub-rami.Questu articulu vi insegnerà nantu à un dispositivu elettronicu digitale essenziale cunnisciutu cum'è CPLD (Dispositivu logicu Programmable Complex).

Evoluzione di l'elettronica digitale

Elettronicahè un campu cumplessu cù millaie di dispusitivi elettronichi è cumpunenti esistenti.Tuttavia, in generale, i dispositi elettronichi sò in duie categorie principali:analogicu è digitale.

In i primi tempi di a tecnulugia di l'elettronica, i circuiti eranu analoghi, cum'è u sonu, a luce, a tensione è u currente.Tuttavia, l'ingegneri di l'elettronica anu scupertu prestu chì i circuiti analogichi sò assai cumplessi di cuncepimentu è caru.A dumanda di prestazioni veloci è tempi di turn-over rapidi hà purtatu à u sviluppu di l'elettronica digitale.Oghje quasi tutti i dispositi informatici esistenti incorporanu IC è processori digitali.In u mondu di l'elettronica, i sistemi digitali anu rimpiazzatu cumplettamente l'elettronica analogica per via di u so costu più bassu, u rumore bassu, megliu.integrità di u signale, prestazione superiore, è cumplessità più bassa.

A cuntrariu di un nùmeru infinitu di livelli di dati in un signalu analogicu, un signalu digitale hè custituitu solu di dui livelli lògichi (1s è 0s)

Tipi di Dispositivi Elettronici Digitali

I primi dispositi elettronichi digitali eranu piuttostu simplici è custituivanu solu di una manciata di porte logiche.In ogni casu, cù u tempu, a cumplessità di i circuiti digitale aumentava cusì, a prugrammabilità hè diventata una funzione impurtante di i dispositi di cuntrollu digitale muderni.Dui classi diffirenti di dispusitivi digitale emergenu per furnisce a prugrammabilità.A prima classa cunsiste in u disignu di hardware fissu cù software reprogrammable.Esempii di tali dispusitivi includenu microcontrollers è microprocessori.A seconda classe di dispusitivi digitale presentava hardware reconfigurable per ottene un disignu di circuitu logicu flexible.Esempii di tali dispositi includenu FPGA, SPLD è CPLD.

Un chip microcontroller presenta un circuitu logicu digitale fissu chì ùn pò micca esse mudificatu.In ogni casu, a programabilità hè ottenuta cambiendu u software / firmware chì corre nantu à u chip microcontroller.À u cuntrariu, un PLD (dispositivu logicu programmabile) hè custituitu da parechje cellule logiche chì l'interconnessioni ponu esse cunfigurate cù un HDL (linguamentu di descrizzione di hardware).Dunque, parechji circuiti logici ponu esse realizati cù un PLD.A causa di questu, u rendiment è a velocità di i PLD sò generalmente superiori à quelli di microcontrollers è microprocessori.I PLD furniscenu ancu à i disegnatori di circuiti un più grande gradu di libertà è flessibilità.

I circuiti integrati destinati à u cuntrollu digitale è u processu di signale sò tipicamente custituiti da processore, circuitu logicu è memoria.Ognunu di sti moduli pò esse realizatu utilizendu diverse tecnulugia.

Introduzione à CPLD

Comu discutitu prima, esiste parechji tipi di PLD (dispositivi logici programmabili), cum'è FPGA, CPLD è SPLD.A diferenza primaria trà sti dispusitivi si trova in a cumplessità di u circuitu è ​​u numeru di cellule logiche dispunibili.Un SPLD hè tipicamente custituitu da uni pochi centinaie di porte, mentre chì un CPLD hè custituitu da uni pochi milla di porte logiche.

In termini di cumplessità, CPLD (dispositivu logicu programabile cumplessu) si trova trà SPLD (dispositivu logicu programabile simplice) è FPGA è cusì, eredita e caratteristiche di sti dui dispositi.I CPLD sò più cumplessi cà SPLD, ma menu cumplessi cà FPGA.

I SPLD più utilizati includenu PAL (logica di array programmable), PLA (array di logica programmable) è GAL (logica di array generica).PLA hè custituita da un pianu AND è un pianu OR.U prugramma di descrizzione di hardware definisce l'interconnessione di sti piani.

PAL hè abbastanza simile à PLA in ogni modu, ci hè solu un pianu programmable invece di dui (AND pianu).Fixendu un pianu, a cumplessità hardware si riduce.Tuttavia, stu benefiziu hè ottenutu à u costu di flessibilità.

Architettura CPLD

CPLD pò esse cunsideratu cum'è una evoluzione di PAL è hè custituitu da parechje strutture PAL cunnisciute cum'è macrocellule.In u pacchettu CPLD, tutti i pin di input sò dispunibuli per ogni macrocell, mentri ogni macrocell hà un pin di output dedicatu.

Da u diagramma di bloccu, pudemu vede chì un CPLD hè custituitu da parechje macrocellule o blocchi di funzione.I macrocellule sò cunnessi attraversu una interconnessione programabile, chì hè ancu chjamata GIM (matrice di interconnessione globale).Cunfigurà u GIM, ponu esse realizati diversi circuiti logichi.I CPLD interagiscenu cù u mondu esterno utilizendu l'I / O digitale.

Differenza trà CPLD è FPGA

Nta l'ultimi anni, i FPGA sò diventati assai populari in u disignu di sistemi digitali programabili.Ci hè parechje similitudini è ancu differenze trà CPLD è FPGA.In quantu à e similitudini, i dui sò dispositi logici programabili custituiti da arrays di porta logica.I dui dispositi sò programati cù HDL cum'è Verilog HDL o VHDL.

A prima diferenza trà CPLD è FPGA si trova in u numeru di porte.Un CPLD cuntene uni pochi di mila porte logiche, mentri u numeru di porte in una FPGA pò ghjunghje à milioni.Dunque, circuiti è sistemi cumplessi ponu esse realizati cù FPGA.U svantaghju di sta cumplessità hè un costu più altu.Dunque, i CPLD sò più adattati per applicazioni menu cumplesse.

Un'altra diffarenza chjave trà questi dui dispositi hè chì i CPLD presentanu una EEPROM non volatile integrata (memoria d'accessu aleatoriu programabile elettricamente sguassabile), mentre chì i FPGA presentanu una memoria volatile.A causa di questu, un CPLD pò mantene u so cuntenutu ancu quandu hè spenta, mentre chì un FPGA ùn pò micca mantene u so cuntenutu.Inoltre, per via di a memoria non volatile integrata, un CPLD pò principià à funziunà immediatamente dopu l'accensione.A maiò parte di l'FPGA, invece, necessitanu un flussu di bit da una memoria esterna non volatile per l'iniziu.

In termini di prestazioni, i FPGA anu un ritardu imprevisible di trasfurmazione di u signale per via di l'architettura altamente cumplessa cumminata cù a prugrammazione persunalizata di l'utilizatori.In CPLD, u ritardu pin-to-pin hè significativamente più chjucu per via di l'architettura più simplice.U ritardu di trasfurmazioni di u signale hè una considerazione impurtante in u disignu di l'applicazioni in tempu reale è critiche per a sicurità.

A causa di frequenze operative più elevate è operazioni logiche più cumplesse, alcuni FPGA puderanu cunsumà più energia cà CPLD.Cusì, a gestione termale hè una cunsiderazione impurtante in i sistemi basati in FPGA.A causa di questu mutivu, i sistemi basati in FPGA spessu impieganu dissipatori di calore è ventilatori di rinfrescante è necessitanu suminazioni di energia più grande è più cumplesse è rete di distribuzione.

Da u puntu di vista di a sicurità di l'infurmazioni, i CPLD sò più sicuri chì a memoria hè integrata in u chip stessu.À u cuntrariu, a maiò parte di l'FPGA necessitanu una memoria non volatile esterna, chì pò esse una minaccia di sicurezza di dati.Ancu se l'algoritmi di criptografia di dati sò in FPGA, i CPLD sò intrinsecamente più sicuri in paragone à i FPGA.

Applicazioni di CPLD

I CPLD trovanu a so applicazione in parechji circuiti di cuntrollu digitale è di trasfurmazioni di signali di cumplessità bassa à media.Alcune di l'applicazioni impurtanti includenu:

1. I CPLD ponu esse aduprati cum'è bootloaders per FPGA è altri sistemi programabili.
2. I CPLD sò spessu usati cum'è decodificatori d'indirizzu è macchine di statu persunalizati in sistemi digitali.
3. A causa di a so piccula dimensione è u cunsumu d'energia bassu, i CPLD sò ideali per l'usu in portable èa manudispusitivi digitale.
4. I CPLD sò ancu usati in applicazioni di cuntrollu criticu per a sicurità.