94539

ПЛИС в иерархии цифровых интегральных микросхем. Классификация микросхем с программируемой структурой. Однократно программируемые и репрограммируемые ПЛИС

Доклад

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

ПЛИС можно классифицировать по многим признакам, в первую очередь:- по уровню интеграции и связанной с ним логической сложности;- по архитектуре (типу функциональных блоков, характеру системы межсоединений);- по числу допустимых циклов программирования;- по типу памяти конфигурации...

Русский

2015-09-14

14.64 KB

3 чел.

ПЛИС в иерархии цифровых интегральных микросхем. Классификация микросхем с программируемой структурой. Однократно программируемые и репрограммируемые ПЛИС. Функциональная схема вычислительных структур и систем требует использования сложных СБИС, проектирование которых не всегда экономически оправданно. Зачастую "приспосабливают" готовую схему в нужную СБИС. Это сопряжено с риском неточной адаптации схемы. Когда речь идет о цифровых схемах, то такая проблема может быть решена с помощью программируемых пользователем логических интегральных схем (ПЛИС). Технология изготовления ПЛИС позволяет обеспечить высокую степень интеграции (105 – 106 элементов/кристалл), высокое быстродействие (108оп/с), возможность реализации в одном корпусе комбинационных И / ИЛИ или последовательных схем. К первому поколению ПЛИС относятся два типа структур: вентильные матрицы и программируемые логические матрицы. ПЛИС можно классифицировать по многим признакам, в первую очередь:- по уровню интеграции и связанной с ним логической сложности;- по архитектуре (типу функциональных блоков, характеру системы межсоединений);- по числу допустимых циклов программирования;- по типу памяти конфигурации ("теневой"памяти);- по степени зависимости задержек сигналов от путей их распространения;- по системным свойствам;- по схемотехнологии (КМОП, ТТЛШ и др.);- по однородности или гибридности (по признаку наличия или отсутствия в микросхеме областей с различными по методам проектирования схемами, такими как ПЛИС, БМК, схемы на стандартных ячейках). В однократно программируемых ПЛИС используются элементы с необратимыми изменениями состояний — специальные перемычки или ЛИЗМОП-транзисторы (транзисторы n-МОП с плавающим затвором (ПЗ) с использованием механизма лавинной инжекции заряда). ЛИЗМОП-транзисторы имеют заряжаемые "плавающие" затворы, которые, в общем случае, могут как заряжаться, так и разряжаться. Для однократно программируемых ПЛИС возможности ЛИЗМОП-транзисторов используются лишь частично: для них применяются такие конструкции, в которых отсутствуют возможности стирания записанной информации. В однократно программируемых FPGA нашли применение пробиваемые перемычки типа antifuse. В исходном состоянии сопротивления перемычек чрезвычайно велики, а в пробитом достаточно малы. Перемычки очень компактны — их площадь близка к площади пересечения двух дорожек межсоединений. Паразитные емкости перемычек также очень малы. Микросхемы с возможностями репрогамирования, для него не нужны ни специальные программаторы, ни специальные режимы с повышенными напряжениями и длительностями воздействий на элементы памяти. Память конфигурации — обычная статическая (триггерная), т. е. типа SRAM, Static Random Access Memory. Загрузка памяти производится с высокой скоростью, свойственной статической триггерной памяти, последовательным потоком битов или байтов. Элементом с программируемой проводимостью (режимом "замкнуто-разомкнуто") служит обычный МОП-транзистор, управляемый триггером памяти конфигурации (теневой памяти). Состояние триггера задает режим ключевому транзистору. Программирование соединения сводится к установке триггера в состояние 0 или 1. В рабочем режиме триггер сохраняет неизменное состояние. Стирание старой конфигурации и запись новой могут производиться неограниченное число раз путем перезагрузки памяти конфигурации.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

9685. Измерение информации. Экспертные методы оценки информации 46 KB
  Измерение информации Каждый предмет или явление человек пытается охарактеризовать, для сравнения с подобными, его величиной. Не всегда это можно просто и однозначно сделать. Даже величины физических предметов можно оценивать по-разному...
9686. Информатизация общества. Основные этапы развития вычислительной техники 64.5 KB
  Информатизация общества. Основные этапы развития вычислительной техники. В истории развития цивилизации произошли несколько информационных революций, послуживших кардинальным изменениям в сфере обработки информации и информационных технологий...
9687. Информатизация. Правовая защита 84 KB
  Информатизация - это сложный социальный процесс, связанный со значительными изменениями в образе жизни населения. Он требует серьезных усилий на многих направлениях, включая ликвидацию компьютерной неграмотности, формирование культуры использования...
9688. Понятие информационного процесса 69.5 KB
  Понятие информационного процесса. Для целенаправленного использования информации ее необходимо собирать, преобразовывать, передавать, накапливать и систематизировать. Информационный процесс - это совокупность последовательных действий, производимых ...
9689. Понятие и виды информации 64.5 KB
  Понятие информации Слово информация происходит от латинского слова informatio, что в переводе означает сведение, разъяснение, ознакомление. Понятие информация в курсе информатики является базовым (основным), его нел...
9690. Понятие управления. Кибернетика 46.5 KB
  Понятие управления. Кибернетика. Жизнедеятельность любого организма или нормальное функционирование технического устройства связаны с процессами управления. Процессы управления включают в себя получение, хранение, преобразование и передачу информаци...
9691. Основные понятия информатики. Информация и ее виды 38 KB
  Сообщение - это материальная форма информации. Сообщения могут передаваться между людьми с помощью самых разнообразных способов. Однако любое сообщение всегда материально, то есть, представлено некоторой материальной субстанцией...
9692. Правовая охрана программ и данных. Методы защиты информации. Лицензионные, условно бесплатные и бесплатные программы 43.5 KB
  Правовая охрана программ и данных. Методы защиты информации. Лицензионные, условно бесплатные и бесплатные программы. Все программы по их юридическому статусу можно разделить на три большие группы: лицензионные, условно бесплатные (shareware) и своб...
9693. Понятие структуры. Индекс массива 149.5 KB
  Понятие структуры До сих пор мы работали с простыми типами данных - логический (boolean), целый (integer, word, byte, longint), вещественный (real), символьный (char). Для оптимизации обработки больших объемов информации требуются да...