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MAX™ CPLD 시리즈

Altera MAX™ CPLD(복합 프로그래밍 가능 논리 장치) 시리즈는 최저 전력, 최저 비용 CPLD를 제공합니다.CPLD 시리즈의 최신 제품군인 MAX V CPLD 제품군은 시장 최고의 가치를 제공합니다.고유한 비휘발성 아키텍처와 업계 최대 밀도 CPLD 중 하나를 갖춘 MAX V 장치는 경쟁사 CPLD에 비해 더 낮은 총 전력으로 강력한 새 기능을 제공합니다.동일한 획기적인 아키텍처를 기반으로 하는 MAX II CPLD 제품군은 I/O 핀당 저전력 및 저렴한 비용을 제공합니다.MAX II CPLD는 셀룰러 핸드셋 설계와 같은 범용, 저밀도 로직 및 휴대용 애플리케이션을 대상으로 하는 인스턴트 온 비휘발성 장치입니다.제로 전력 MAX IIZ CPLD는 MAX II CPLD 제품군에서 볼 수 있는 것과 동일한 비휘발성, 즉각적 이점을 제공하며 광범위한 기능에 적용 가능합니다.고급 0.30μm CMOS 프로세스로 제조된 EEPROM 기반 MAX 3000A CPLD 제품군은 인스턴트 온 기능을 제공하고 32~512 매크로셀의 밀도를 제공합니다.

MAX® V CPLD

Altera MAX® V CPLD는 저비용, 저전력 CPLD 분야에서 업계 최고의 가치를 제공하며, 경쟁사 CPLD에 비해 최대 50% 더 낮은 총 전력으로 강력한 새 기능을 제공합니다.Altera MAX V는 또한 고유한 비휘발성 아키텍처와 업계 최대 밀도 CPLD 중 하나를 갖추고 있습니다.또한 MAX V는 플래시, RAM, 오실레이터, 위상 고정 루프 등 이전에 외부에 있던 많은 기능을 통합하고 많은 경우 경쟁 CPLD와 동일한 가격으로 설치 공간당 더 많은 I/O 및 로직을 제공합니다. .MAX V는 20mm2만큼 작은 패키지로 친환경 패키징 기술을 활용합니다.MAX V CPLD는 Quartus II® 소프트웨어 v.10.1에서 지원되므로 생산성이 향상되어 더 빠른 시뮬레이션, 더 빠른 보드 가동 및 더 빠른 타이밍 종료가 가능합니다.

CPLD(복합 프로그래밍 가능 논리 장치)란 무엇입니까?

정보기술, 인터넷, 전자칩은 현대 디지털 시대의 기반이 됩니다.인터넷과 셀룰러 통신부터 컴퓨터와 서버에 이르기까지 거의 모든 현대 기술은 전자 제품에 의해 존재합니다.전자공학은 광범위한 분야이다.많은 하위 지점.이 기사에서는 CPLD(Complex Programmable Logic Device)로 알려진 필수 디지털 전자 장치에 대해 설명합니다.

디지털 전자공학의 진화

전자제품수천 개의 전자 장치와 부품이 존재하는 복잡한 분야입니다.그러나 광범위하게 말하면 전자 장치는 두 가지 주요 범주로 나뉩니다.아날로그와 디지털.

전자 기술 초기에는 소리, 빛, 전압, 전류 등 회로가 유사했습니다.그러나 전자 엔지니어들은 아날로그 회로가 설계하기가 매우 복잡하고 비용이 많이 든다는 사실을 곧 알게 되었습니다.빠른 성능과 빠른 전환 시간에 대한 요구로 인해 디지털 전자 장치가 개발되었습니다.오늘날 존재하는 거의 모든 컴퓨팅 장치에는 디지털 IC와 프로세서가 통합되어 있습니다.전자 분야에서는 이제 디지털 시스템이 더 낮은 비용, 낮은 소음, 더 나은 성능으로 인해 아날로그 전자 장치를 완전히 대체했습니다.신호 무결성, 우수한 성능 및 낮은 복잡성.

아날로그 신호의 무한한 수의 데이터 레벨과 달리 디지털 신호는 두 개의 논리 레벨(1과 0)로만 구성됩니다.

디지털 전자 장치의 유형

초기 디지털 전자 장치는 다소 단순했으며 소수의 논리 게이트로만 구성되었습니다.그러나 시간이 지남에 따라 디지털 회로의 복잡성이 증가함에 따라 프로그래밍 가능성은 현대 디지털 제어 장치의 중요한 특징이 되었습니다.프로그래밍 기능을 제공하기 위해 두 가지 종류의 디지털 장치가 등장했습니다.첫 번째 수업은 재프로그래밍 가능한 소프트웨어를 갖춘 고정 하드웨어 설계로 구성되었습니다.이러한 장치의 예로는 마이크로컨트롤러와 마이크로프로세서가 있습니다.두 번째 클래스의 디지털 장치는 유연한 논리 회로 설계를 달성하기 위해 재구성 가능한 하드웨어를 특징으로 합니다.이러한 장치의 예로는 FPGA, SPLD 및 CPLD가 있습니다.

마이크로컨트롤러 칩은 수정이 불가능한 고정 디지털 논리 회로를 갖추고 있습니다.그러나 프로그래밍 가능성은 마이크로컨트롤러 칩에서 실행되는 소프트웨어/펌웨어를 변경함으로써 달성됩니다.이와 반대로 PLD(프로그래밍 가능 논리 장치)는 HDL(하드웨어 설명 언어)을 사용하여 상호 연결을 구성할 수 있는 여러 논리 셀로 구성됩니다.따라서 PLD를 이용하여 많은 논리회로를 구현할 수 있다.이로 인해 PLD의 성능과 속도는 일반적으로 마이크로 컨트롤러 및 마이크로 프로세서보다 우수합니다.PLD는 또한 회로 설계자에게 더 큰 자유도와 유연성을 제공합니다.

디지털 제어 및 신호 처리를 위한 집적 회로는 일반적으로 프로세서, 논리 회로 및 메모리로 구성됩니다.이러한 각 모듈은 다양한 기술을 사용하여 실현될 수 있습니다.

CPLD 소개

앞에서 설명한 것처럼 FPGA, CPLD 및 SPLD와 같은 여러 가지 유형의 PLD(프로그래밍 가능 논리 장치)가 존재합니다.이러한 장치 간의 주요 차이점은 회로 복잡성과 사용 가능한 논리 셀 수에 있습니다.SPLD는 일반적으로 수백 개의 게이트로 구성되는 반면 CPLD는 수천 개의 논리 게이트로 구성됩니다.

복잡성 측면에서 보면 CPLD(복합 프로그래밍 가능 논리 장치)는 SPLD(간단한 프로그래밍 가능 논리 장치)와 FPGA 사이에 있으므로 두 장치의 기능을 모두 상속합니다.CPLD는 SPLD보다 더 복잡하지만 FPGA보다는 덜 복잡합니다.

가장 많이 사용되는 SPLD로는 PAL(programmable array logic), PLA(programmable logic array), GAL(generic array logic) 등이 있습니다.PLA는 하나의 AND 평면과 하나의 OR 평면으로 구성됩니다.하드웨어 설명 프로그램은 이러한 평면의 상호 연결을 정의합니다.

PAL은 PLA와 매우 유사하지만 두 개의(AND 평면) 대신 프로그래밍 가능한 평면이 하나만 있습니다.평면 하나를 수정하면 하드웨어 복잡성이 줄어듭니다.그러나 이러한 이점은 유연성을 희생하면서 달성됩니다.

CPLD 아키텍처

CPLD는 PAL의 진화로 간주될 수 있으며 매크로셀로 알려진 여러 PAL 구조로 구성됩니다.CPLD 패키지에서는 모든 입력 핀을 각 매크로셀에서 사용할 수 있는 반면, 각 매크로셀에는 전용 출력 핀이 있습니다.

블록 다이어그램에서 CPLD가 여러 매크로셀 또는 기능 블록으로 구성되어 있음을 알 수 있습니다.매크로셀은 GIM(Global Interconnection Matrix)이라고도 하는 프로그래밍 가능한 상호 연결을 통해 연결됩니다.GIM을 재구성함으로써 다양한 논리 회로를 실현할 수 있습니다.CPLD는 디지털 I/O를 활용하여 외부 세계와 상호 작용합니다.

CPLD와 FPGA의 차이점

최근 몇 년 동안 프로그래밍 가능한 디지털 시스템 설계에서 FPGA가 매우 인기를 끌었습니다.CPLD와 FPGA에는 많은 유사점과 차이점이 있습니다.유사점은 둘 다 논리 게이트 어레이로 구성된 프로그래밍 가능 논리 장치입니다.두 장치 모두 Verilog HDL 또는 VHDL과 같은 HDL을 사용하여 프로그래밍됩니다.

CPLD와 FPGA의 첫 번째 차이점은 게이트 수에 있습니다.CPLD에는 수천 개의 논리 게이트가 포함되어 있는 반면, FPGA의 게이트 수는 수백만 개에 달할 수 있습니다.따라서 FPGA를 이용하면 복잡한 회로와 시스템을 구현할 수 있다.이러한 복잡성의 단점은 비용이 더 높다는 것입니다.따라서 CPLD는 덜 복잡한 응용 분야에 더 적합합니다.

이 두 장치의 또 다른 주요 차이점은 CPLD에는 내장된 비휘발성 EEPROM(전기적으로 지울 수 있는 프로그래밍 가능한 랜덤 액세스 메모리)이 있는 반면 FPGA에는 휘발성 메모리가 있다는 것입니다.이로 인해 CPLD는 전원이 꺼져도 내용을 유지할 수 있지만 FPGA는 내용을 유지할 수 없습니다.또한 내장된 비휘발성 메모리 덕분에 CPLD는 전원을 켜자마자 즉시 작동을 시작할 수 있습니다.반면에 대부분의 FPGA는 시동을 위해 외부 비휘발성 메모리의 비트스트림이 필요합니다.

성능 측면에서 FPGA는 사용자 맞춤형 프로그래밍과 결합된 매우 복잡한 아키텍처로 인해 예측할 수 없는 신호 처리 지연이 있습니다.CPLD에서는 더 단순한 아키텍처로 인해 핀 간 지연이 훨씬 더 작습니다.신호 처리 지연은 안전이 중요한 임베디드 실시간 애플리케이션 설계에서 중요한 고려 사항입니다.

더 높은 작동 주파수와 더 복잡한 논리 연산으로 인해 일부 FPGA는 CPLD보다 더 많은 전력을 소비할 수 있습니다.따라서 열 관리는 FPGA 기반 시스템에서 중요한 고려 사항입니다.이러한 이유로 FPGA 기반 시스템은 방열판과 냉각 팬을 사용하는 경우가 많으며 더 크고 복잡한 전원 공급 장치와 분배 네트워크가 필요합니다.

정보 보안 관점에서 볼 때 CPLD는 메모리가 칩 자체에 내장되어 있으므로 더욱 안전합니다.반대로 대부분의 FPGA에는 외부 비휘발성 메모리가 필요하므로 데이터 보안 위협이 될 수 있습니다.데이터 암호화 알고리즘은 FPGA에 있지만 CPLD는 본질적으로 FPGA에 비해 더 안전합니다.

CPLD의 응용

CPLD는 복잡도가 낮거나 중간인 다양한 디지털 제어 및 신호 처리 회로에 적용됩니다.중요한 응용 프로그램 중 일부는 다음과 같습니다.

1. CPLD는 FPGA 및 기타 프로그래밍 가능 시스템용 부트로더로 사용할 수 있습니다.
2. CPLD는 디지털 시스템에서 주소 디코더 및 맞춤형 상태 머신으로 사용되는 경우가 많습니다.
3. CPLD는 작은 크기와 낮은 전력 소비로 인해 휴대용 및휴대용디지털 장치.
4. CPLD는 안전이 중요한 제어 애플리케이션에도 사용됩니다.