Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


Области применения микросхем с программируемой логикой




Вначале развитие FPGA рассматривалось как перенос концепции БМК в область со­здания малотиражной аппаратуры, а развитие CPLD - как средство замены нескольких PLD на одну микросхему, однако позднее свойство репрограммируемости чрезвычайно расширило сферу применения БИС/СБИС ПЛ. Эффективность БИС/СБИС ПЛ стимули­рует быстрый рост соответствующих отраслей промышленности и объемов их производ­ства, научных исследований по развитию их архитектур, схемотехники, алгоритмов ре­шения практических задач.

Согласно мнению, высказанному в одной из публикаций в известном журнале «Electronic Design», микросхемы с программируемой логикой произведут в ближайшие годы такую же революцию в микроэлектронике, как микропроцессоры в 1970-х.

Возможности применения микросхем с программируемой логикой в системах обра­ботки информации самых разных видов настолько обширны, что их рассмотрение в рам­ках одного подпараграфа не представляется возможным. Поэтому ограничимся лишь несколькими примерами.

Построение реконфигурируемых систем. В аппаратуре различного назначения не­редко встречаются ситуации, в которых те или иные блоки работают поочередно. Напри­мер, в системе передач сообщений с помощью помехоустойчивых кодов средства коди­рования используются в процессе выдачи данных в канал связи, а средства декодирова­ния - при их приеме. Поэтому не обязательно иметь два устройства (кодер и декодер), а можно иметь одну ИС ПЛ с двумя различными конфигурациями, хранимыми в энергоне­зависимой памяти и используемыми поочередно. Таким образом, одна и та же аппара­тура может решать несколько задач после соответствующей перестройки. Технико-экономические выгоды такого варианта очевидны.

В настоящее время развивается концепция систем с динамической реконфигураци­ей (Run - Time Reconfiguration), применимая в системах с выполнением действий по шагам, последовательным во времени, когда в данное время требуется только одна оп­ределенная конфигурация ИС ПЛ. Этот режим работы сходен с рассмотренным выше, но в устройствах с динамическим реконфигурированием может потребоваться быстрая смена настроек. Обычное реконфигурирование с введением в микросхему последова­тельного потока битов или байтов занимает довольно большое время. Для динамически реконфигурируемых систем задача решается иначе. В системе уже хранится набор за­ранее загруженных настроек, быстро сменяющих друг друга соответственно требовани­ям реализуемого алгоритма.

Проблема построения систем на основе СБИС ПЛ с динамической реконфигурацией активно исследуется.

Использование БИС/СБИС ПЛ как окончательной продукции при изготовлении малых партий изделий. В этом случае проявляются такие их достоинства как простота проектирования, скорость разработки и получение технических параметров, соответству­ющих возможностям микросхем высокого уровня интеграции. При этом продукция оста­ется достаточно дешевой.

Использование микросхем программируемой логики для отладки прототипов при проектировании устройств и систем. Системные компании широко используют репрограммируемые БИС/СБИС на стадиях отработки проектов. В проекты, реализован­ные на таких БИС/СБИС, легко вносить изменения, так как новый вариант получается путем простой коррекции кода конфигурации. Отладка репрограммируемого прототипа обеспечивает устранение ошибок в проекте, после отладки можно пользоваться ее ре­зультатами независимо от способа изготовления конечной продукции. При большом объе­ме выпуска реализацию проекта можно перенести на БИС/СБИС типа БМК, а при очень большом - и на схемы заказного изготовления.

Следует отметить, что отладка прототипов проекта на репрограммируемых микро­схемах не отменяет, а дополняет традиционные методы отладки устройств и систем. При такой отладке издавна пользовались изготовлением макетного прототипа и программны­ми моделями. Изготовление макетного прототипа - сложная и дорогостоящая задача, но зато с его помощью можно вести тестирование и отладку с реальными сигналами и на высоких скоростях, наблюдая фактические возможности устройства или системы. Про­граммное моделирование лишено этих достоинств, но проще и дешевле. Модели легко изменяются, и в них просто обеспечивается хорошая наблюдаемость процессов в объек­те исследования.

Применение репрограммируемых микросхем в задачах логической эмуляции дает со­четание достоинств обоих классических подходов. Система из таких микросхем легко создается и изменяется, но в то же время может работать с реальными сигналами и частотами их изменения. Однако по затратам труда и времени создание системы из мик­росхем репрограммируемой логики все же сложнее, чем создание программной моде­ли. Поэтому программные модели не исключаются с появлением репрограммируемых микросхем. С другой стороны, следует также учитывать, что полные свойства оконча­тельно изготовленной продукции эмуляция на репрограммируемых микросхемах при пе­реходе в последующем на иные методы производства отобразить не может, так как вре­менные характеристики зависят от конкретной трассировки схемы, которой еще нет на этапе отладки с помощью репрограммируемых микросхем. Таким образом, эмуляция проектов на репрограммируемых микросхемах не отменяет прежние методы разработки и тестирования схем, а лишь эффективно их дополняет.





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2016-10-06; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 1234 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Сложнее всего начать действовать, все остальное зависит только от упорства. © Амелия Эрхарт
==> читать все изречения...

2284 - | 2163 -


© 2015-2025 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.009 с.