Переключающая матрица

Теоретически программируемая структура соединений внутри ИС типа OM-D должна допускать соединение любого внутреннего выхода ПЛУ и любого внешне­го входа с любым внутренним входом ПЛУ Аналогично, должно быть возмож­ным подключение любого выхода любого из внутренних ПЛУ к любому внешне­му выводу.

Рис. 10.42 служит иллюстрацией требований, предъявляемых к переключающей матрице.

У этой микросхемы имеются 108 выходов внутренних макроячеек и 108 внешних входных выводов, так что полное число сигналов, которые должны быть поданы на переключающую матрицу в качестве входных, составляет 216. Так как в ИС имеется 6 функциональных блоков с 36 входами каждый, то пе­реключающая матрица должна иметь в случае наибольшей полноты 216 мультиплек­соров с 216 входами каждый, так чтобы сигнал с выхода каждого мультиплексора поступал на один из входов матрицы И одного из функциональных блоков.

Переключающая матрица, показанная на рисунке, может быть выполнена в микросхеме в виде прямоугольной структуры, у которой входы расположены по столбцам, а выходы - по строкам, с проходным транзистором (или логическим ключом) в каждой точке пересечения, позволяющим соединить данный вход с соответствующим выходом. Приведенный пример показывает, что это все же слиш­ком большая структура: 216 строк и 216 столбцов!

Для каждого функционального блока должно быть возможным подключение любой комбинации входов переключающей матрицы к какой-либо комбинации входов данного функционального блока.

При проектировании раз­личных устройств на основе ИС типа CPLD каждый раз необходимо найти соот­ветствующий набор связей, реализуемых переключающей матрицей. Это делается с помощью «программы компоновки».

Таким образом, структура переключающей матрицы ИС типа CPLD - это компромисс между характеристиками микросхемы (быстродействие, площадь кристалла, стоимость) и возможностями программы компоновки. Программа компоновки обычно не только устанавливает соединения в переключающей матрице, но также производит назначение входов и выходов функциональных блоков и макроячеек и их привязку к внешним выводам микросхемы, а также задает «внутреннюю логику» функциональных блоков и макроячеек.

Другой важной проблемой при разработке ИС типа CPLD и программного обеспечения является привязка выводов. В большинстве при­ложений ИС типа CPLD считается нормальным разрешить программе ком­поновки выбирать любые возможные выводы в качестве внешних входов и выходов данного устройства. Но когда проект закончен и изготовлена печат­ная плата, разработчик может пожелать «зафиксировать» назначение выво­дов, так чтобы они оставались теми же самыми при изменениях, связанных с исправлением ошибок в проекте. Желаемая «привязка» выводов обычно указывается в файле, который чи­тается программой компоновки.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: