Звоните! 
 (926)274-88-54 
 Бесплатная доставка. 
 Бесплатная сборка. 
Ассортимент тканей

График работы:
Ежедневно. С 8-00 до 20-00.
Почта: soft_hous@mail.ru
Читальный зал -->  База цифровых устройств 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 [ 132 ] 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176

шенную сложность запоминающего элемента и его энергозависимость в силу указанных и других (рассматриваемых ниже) лостоинств. СБИС ПЛ с триггерной памятью конфигурации занимают важнейщее место в новых вариантах FPGA и CPLD.

Говоря об общих свойствах СБИС ПЛ, следует отметить, что благодаря регулярной структуре они реализуются с уровнем интеграции, близким к макси-MWibHOMy. Так как для средств программирования межсоеднпенпй требуются затраты дополнительной площади кристалла, СБИС ПЛ по уровню интеграции уступают БМК, но в последнее время все более успешно их догоняют.

В отличие от БМК, СБИС ПЛ выпускаются как полностью готовые, в них реализованы уже не только логические элементы, триггеры и т п., но и межсоединения. Потребитель СБИС ПЛ не обращается к их изготовителю лля выполнения каких-либо завершающих операций, т. к программирование выполняет самостоятельно. Это дает основания отнести СБИС ПЛ к стандартной продукции, что сопровождается известными преимуществами массовостью производства и снижением стоимости.

Как и при разработке других микросхем высшего уровня интеграции, в случае СБИС ПЛ большое внимание уделяется вопросам понижения потребляемой мощности. С ростом сложности СБИС потребляемая мощность становится наиболее критическим фактором. Так как мощность пропорциональна квадрату напряжения питания Uct, его снижение дает значительный эффект. Если длительное время типовым напряжением питания микросхем и в гом числе БИС/СБИС ПЛ бьшо 5 В, то сейчас это могут быть напряжения 3,3 В; 2,7 В; 1.8 В и даже 1,5 В.

Поскольку передача сигналов низкого уровня по внешним связям неприемлема из-за малой помехоустойчивости таких сигналов, часто в СБИС используются два напряжения питания: повышешюе для схем ввода/вывода данных и меньшее лля питания основных логических схем и накопителей памяти. Соответственно этому для разных областей кристатла могут изготовляться транзисторы с разными пороговыми напряжениями.

Для быстродействующих низковольтных схем разрабатывается глубоко субмикронная технология КМОП и возрождается старая идея построения схем типа кремний на диэлектрике (SOI, Silicon On Insnlator), в которых устранены многие паразитные схемные элементы. В схемах особо низковольтной логики достигается очень малая мощность элементов, например, 4,3 нВт/вентиль/МГц. При этом плотность упаковки такова, что достижима схемная сложность ло 40 млн вентилей (около 100 млн транзисторов).

В схемах СБИС ПЛ не1тедко используется иерархия режимов понижения мощности.

В активных режимах часто при профаммировании используется так называемый Турбо-бит, с помощью которого выбирается один из двух режимов.



Значение ON этого бита увеличивает скорость работы схемы при офаниче-нии мошности допустимым значением. При состоянии OFF этот бит дает режим уменьшения мошности (со снижением скорости).

Для реализации режима с Турбо-битом используются специальные схемы выявления фактов изменения входных сигналов. Каждый вход снабжается несложной схемой, содержащей элементы ИЛИ, М2 и элемент задержки. Любое изменение входного сигнала выявляется и вызывает подачу на схему нормального питания, необходимого лля быстрого протекания в ней процессов переключения. Затем автоматически питание схемы снижается, токи переходят на микроамперные уровни, и потребляемая мощность падает до начала новых переходных процессов из-за новых изменений входных сигналов. Схема выявления перепадов входных сигналов увеличивает задержку на пути вход-выход СБИС на 30-40%. Профаммирусмый Турбо-бит дает возможность пользователю предпочесть любой из вариантов работы схемы - более скоростной или более экономичный по потребляемой мощности. TyiJ-бо-бит включен в файл профаммирования СБИС

Режим Standby Power (мощности в режиме ожила1гия) используется, когда все входные переменные сохраняют неизменные значения. При этом схема сохраняет готовность к переходу в рабочий режим. Могут применяться и режимы глубокого понижения мощности с очень малым уровнем ее потребления. Б этих режимах схема сохраняет свое ин(1)ормационное состояние, но для перехода в рабочий режим с обычными параметрами быстродействия требуется определенное время.

Эффективность СБИС ПЛ стимулирует быстрый рост соответствующей отрасли промышленности и объемов их производства, а также научных исследований по развитию их архитектур, схемотехники, алгоритмов решения практических задач.

§ 8.2. Программируемые пользователем вентильные матрицы (FPGA)

Профаммируемые пользователем вентильные матрицы (ППВМ или FPGA) топологически сходны с канальными БМК. Б их внутренней области размещается множество регулярно расположенных идентичных конфигурируемых логических блоков (КЛБ), между которыми проходят трассировочные каналы, а на периферии кристаила расположены блоки ввода/вывода (БВВ или JOB, Input/Output Blocks). Таким образом, архитектуру ППВМ можно представить рисунком, подобным рис. 7.21, а, д, если вместо наименования базовая ячейка иметь в виду наименование КЛБ, а вместо периферийной ячейки - БВВ.



К наиболее известным FPGA относятся БИС/СБИС семейств ХС2000, ХСЗООО, ХС4000, ХС5000 и Spartan фирмы Xilinx, которая в 1985 г. впервые выпустила FPGA с трипсрной памятью конфигурации. Среди FPGA с перемьиками типа anlifube следует отметить семейства ACTI, 1200XL, АСТЗ, 3200DX фирмы Actel, используемые, в частности, в космической аппарату1>е США.

Свойства и возможности FPGA зависят в первую очередь от характера их КЛБ и системы межсоединений.

Логические блоки FPGA

В качестве КЛБ (далее для краткости просто ЛБ - логические блоки) используются:

о транзисторные пары, простые логические вентили И-НЕ. ИЛИ-НЕ и

т. п. Такие ЛБ называют SLC - Simple Logic Cells; D логические модули на основе мультиплексоров;

□ логические модули на основе программируемых ПЗУ, такие ЛБ называют LUTs - Look-Up Tables.

Важной характеристикой ЛБ является их зернистость (Grannlarity). Другой важной характеристикой считается функциональность (Functionality). Первое свойство связано с тем, насколько мелкими будут те части, из которых можно собирать нужные схемы, второе - с тем, насколько велики логические возможности ЛБ.

Примером наиболее мелкозернистого может служить ЛБ фирмы Crosspoini Solutions (рис. 8.5, а). Блок содержит цепочки транзисторов с р- и п-каналами (на рисунке использованы американские обозначения транзисторов, более простые, чем отечественные). ЛБ - пара из транзисторов разного типа проводимости (выделенный прямоугольник). Между цепочками транзисторов имеются трассировочные каналы, в которых могут быть реализованы необходимые межсоединения элементов.


- Транзисторы с р-канапом Трассировочный канап

- Транзисторы с п-каналом

Рис. 8.5. Схема мелкозернистых логических блоков (а)



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 [ 132 ] 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176



ООО «Мягкий Дом» - это Отечественный производитель мебели. Наша профильная продукция - это диваны еврокнижка. Каждый диван можем изготовить в соответствии с Вашими пожеланияи (размер, ткань и материал). Осуществляем бесплатную доставку и сборку.



Звоните! Ежедневно!
 (926)274-88-54 
Продажа и изготовление мебели.


Копирование контента сайта запрещено.
Авторские права защищаются адвокатской коллегией г. Москвы
.