Интегральные схемы типа CPLD

С момента своего появления несколько лет назад программируемые логические устройства (ПЛУ) типа 16V8 и 22V10 стали основным, очень гибким инструментом цифрового проектирования. По мере развития технологии ИС, естественно, возрастал интерес к созданию ПЛУ с более развитой архитектурой, что позволило бы воспользоваться достоинствами повышенной плотности упаковки в кристалле. Почему производители не пошли по пути увеличения существующих устройств? Было ли это возможно? Да, микросхема 128V64 была бы очень гибким компонентом, но она не обладала бы очень хорошими характеристиками. В отличие от ИС 16V8, у которой на каждый элемент И приходится 32 входа (16 сигналов и 16 их дополнений), в устройстве 128V64 у каждого элемента И было бы 256 входов. Из-за влияния емкостей, токов утечки и по другим причинам такая большая структура монтажного И была бы, по крайней мере, в восемь раз медленнее, чем матрица И в ИС 16V8. Потребовался бы кристалл с площадью примерно в 64 раза больше, чем для ИС 16V8, при возможном числе входов и выходов всего лишь в восемь раз большем, чем у ИС 16V8. Другими словами, для n-кратного увеличения логики (в терминах числа входов, выходов и элементов И) микросхеме 128V64 понадобился бы кристалл с площадью, в n раз большей. С точки зрения эффективного использования площади кристалла умный разработчик выиграл бы, разбив желаемую функцию так, чтобы реализовать ее на восьми ИС 16V8, если только такое разбиение возможно.

Эта идея была использована в сложных программируемых логических устройствах (complex programmable logic device, CPLD). Как показано на рис. 10.37, ИС типа CPLD является всего лишь совокупностью отдельных ПЛУ на одном кристалле с программируемой структурой взаимных связей, которая позволяет отдельным ПЛУ в пределах кристалла подключаться друг к другу. Здесь площадь кристалла, необходимая для реализации увеличенной в n раз логики, равна площади только n одиночных ПЛУ плюс площадь, занимаемая программируемой структурой взаимных связей.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: