五大優勢凸顯 可編程邏輯或將呈現快速增長
發布時間:2017-11-23 責任編輯:lina

對於固定邏輯器件,根據器件複雜性不同,從設計、原yuan型xing到dao最zui終zhong生sheng產chan所suo需xu要yao的de時shi間jian可ke從cong數shu月yue至zhi一yi年nian多duo不bu等deng。如ru果guo器qi件jian工gong作zuo不bu合he適shi,或huo者zhe如ru果guo應ying用yong要yao求qiu發fa生sheng了le變bian化hua,那na麼me就jiu必bi須xu開kai發fa全quan新xin的de設she計ji。設she計ji和he驗yan證zheng固gu定ding邏luo輯ji的de前qian期qi工gong作zuo需xu要yao大da量liang的de NRE成本。
對於可編程邏輯器件,設計人員可利用價格低廉的軟件工具快速開發、仿真和測試其設計。然後,可快速將設計編程到器件中,並立即在實際運行的電路中對設計進行測試。原型中使用的PLD器件與正式生產最終設備時所使用的PLD完全相同。這樣就沒有了NRE成本,最終的設計也比采用定製固定邏輯器件時完成得更快。
PLD五大優勢
固定邏輯器件和PLD各ge有you自zi己ji的de優you點dian。例li如ru,固gu定ding邏luo輯ji器qi件jian經jing常chang更geng適shi合he大da批pi量liang應ying用yong,因yin為wei它ta們men可ke更geng為wei經jing濟ji地di大da批pi量liang生sheng產chan。對dui一yi些xie需xu要yao極ji高gao性xing能neng的de應ying用yong,固gu定ding邏luo輯ji也ye可ke能neng是shi最zui佳jia的de選xuan擇ze。然ran而er,可ke編bian程cheng邏luo輯ji器qi件jian提ti供gong了le一yi些xie優you於yu固gu定ding邏luo輯ji器qi件jian的de重zhong要yao優you點dian,包bao括kuo:
其一 ,在設計過程中為客戶提供了更大的靈活性,因為對於PLD來說,設計反複隻需要簡單地改變編程文件就可以了,而且設計改變的結果可立即在工作器件中看到。
其二,不需要漫長的前導時間來製造原型或正式產品,PLD器件已經放在分銷商的貨架上並可隨時付運。
其三,不需要客戶支付高昂的NRE成本和購買昂貴的掩膜組。PLD供應商在設計其可編程器件時已經支付了這些成本,並且可通過PLD產品線延續多年的生命期來分攤這些成本。
其(qi)四(si),允(yun)許(xu)客(ke)戶(hu)在(zai)需(xu)要(yao)時(shi)僅(jin)訂(ding)購(gou)所(suo)需(xu)要(yao)的(de)數(shu)量(liang),從(cong)而(er)使(shi)客(ke)戶(hu)可(ke)控(kong)製(zhi)庫(ku)存(cun)。采(cai)用(yong)固(gu)定(ding)邏(luo)輯(ji)器(qi)件(jian)的(de)客(ke)戶(hu)經(jing)常(chang)會(hui)麵(mian)臨(lin)需(xu)要(yao)廢(fei)棄(qi)的(de)過(guo)量(liang)庫(ku)存(cun),而(er)當(dang)對(dui)其(qi)產(chan)品(pin)的(de)需(xu)求(qiu)高(gao)漲(zhang)時(shi),他(ta)們(men)又(you)可(ke)能(neng)為(wei)器(qi)件(jian)短(duan)缺(que)所(suo)苦(ku),並(bing)且(qie)不(bu)得(de)不(bu)麵(mian)對(dui)生(sheng)產(chan)延(yan)遲(chi)的(de)現(xian)實(shi)。
其五,PLD甚(shen)至(zhi)在(zai)設(she)備(bei)付(fu)運(yun)到(dao)客(ke)戶(hu)那(na)兒(er)以(yi)後(hou)還(hai)可(ke)以(yi)重(zhong)新(xin)編(bian)程(cheng)。事(shi)實(shi)上(shang),由(you)於(yu)有(you)了(le)可(ke)編(bian)程(cheng)邏(luo)輯(ji)器(qi)件(jian),一(yi)些(xie)設(she)備(bei)製(zhi)造(zao)商(shang)現(xian)在(zai)正(zheng)在(zai)嚐(chang)試(shi)為(wei)已(yi)經(jing)安(an)裝(zhuang)在(zai)現(xian)場(chang)的(de)產(chan)品(pin)增(zeng)加(jia)新(xin)功(gong)能(neng)或(huo)者(zhe)進(jin)行(xing)升(sheng)級(ji)。要(yao)實(shi)現(xian)這(zhe)一(yi)點(dian),隻(zhi)需(xu)要(yao)通(tong)過(guo)因(yin)特(te)網(wang)將(jiang)新(xin)的(de)編(bian)程(cheng)文(wen)件(jian)上(shang)載(zai)到(dao)PLD就可以在係統中創建出新的硬件邏輯。
同樣重要的是,PLD現在有越來越多的核心技術(IP)庫的支持,用戶可利用這些預定義和預測試的軟件模塊在PLD內迅速實現係統功能。IP核心包括從複雜數字信號處理算法和存儲器控製器直到總線接口和成熟的軟件微處理器在內的一切。此類IP核心為客戶節約了大量時間和費用 。
可編程邏輯器件的兩種類型是現場可編程門陣列(FPGA)和複雜可編程邏輯器件(CPLD)。在這兩類可編程邏輯器件中,FPGA是在PAL、GAL、EPLD等可編程器件的基礎上進一步發展的產物。它是作為專用集成電路(ASIC)領域中的一種半定製電路而出現的,既解決了定製電路的不足,又克服了原有可編程器件門電路數有限的缺點。
FPGA采用了邏輯單元陣列 LCA這樣一個新概念,內部包括可配置邏輯模塊CLB、輸出輸入模塊IOB和內部連線三個部分。FPGA的基本特點主要有:
1)采用FPGA設計ASIC電路,用戶不需要投片生產,就能得到合用的芯片。
2)FPGA可做其它全定製或半定製ASIC電路的中試樣片。
3)FPGA內部有豐富的觸發器和I/O引腳。
4)FPGA是ASIC電路中設計周期最短、開發費用最低、風險最小的器件之一。
5) FPGA采用高速CHMOS工藝,功耗低,可以與CMOS、TTL電平兼容。
可以說,FPGA芯片是小批量係統提高係統集成度、可靠性的最佳選擇之一。目前FPGA的品種很多,有XILINX的XC係列、ALTERA公司的FIEX係列以及京微雅格的CME-M係列等。
FPGA是由存放在片內RAM中的程序來設置其工作狀態的,因此,工作時需要對片內的RAM進行編程。可以根據不同的配置模式,采用不同的編程方式。加電時,FPGA芯片將 EPROM中數據讀入片內編程RAM中,配置完成後,FPGA進入工作狀態。掉電後,FPGA恢複成白片,內部邏輯關係消失,因此,FPGA能夠反複使用。FPGA的編程無須專用的FPGA編程器,隻須用通用的EPROM、PROM編程器即可。當需要修改FPGA功能時,隻需換一片EPROM即可。這樣,同一片FPGA,不同的編程數據,可以產生不同的電路功能。因此,FPGA的使用非常靈活。
FPGA有多種配置模式:並行主模式為一片FPGA加一片EPROM的方式;主從模式可以支持一片PROM編程多片FPGA;串行模式可以采用串行PROM編程FPGA;外設模式可以將FPGA作為微處理器的外設,由微處理器對其編程。
與此同時,CPLD提供的邏輯資源少得多,最高約1萬門。但是,CPLD提供了非常好的可預測性,因此對於關鍵的控製應用非常理想。而且CPLD器件需要的功耗極低,並且價格低廉,從而使其對於成本敏感的、電池供電的便攜式應用非常理想。
總結:
可編程邏輯的價值在於其縮短了電子產品製造商的開發周期以及幫助他們更快地將產品推向市場的能力。高性能FPGA現在已開始從采用最先進的標準單元技術製造的固定邏輯器件那兒贏得市場份額。根據半導體行業聯盟(SIA)提供的數據,可編程邏輯現在是半導體行業中增長最快的領域之一,PLD的銷售增長速度超過了整個半導體行業的平均銷售增長速度。
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