94545

Сравнение способов реализации и эффективности применения специализированных микросхем. БМК и ПЛИС, как наиболее эффективная форма реализации специализированных микросхем

Доклад

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Альтернативой ПЛИС являются: программируемые логические контроллеры ПЛК; базовые матричные кристаллы БМК требующие заводского производственного процесса для программирования; ASIC специализированные заказные большие интегральные схемы БИС которые при мелкосерийном и единичном производстве существенно дороже...

Русский

2015-09-14

14.68 KB

1 чел.

Сравнение способов реализации и эффективности применения специализированных микросхем. БМК и ПЛИС, как наиболее эффективная форма реализации специализированных микросхем. Программи́руемая логи́ческая интегра́льная схе́ма (ПЛИС, англ. programmable logic device, PLD) — электронный компонент, используемый для создания цифровых интегральных схем. В отличие от обычных цифровых микросхем, логика работы ПЛИС не определяется при изготовлении, а задаётся посредством программирования (проектирования). Для программирования используются программатор и IDE (отладочная среда), позволяющие задать желаемую структуру цифрового устройства в виде принципиальной электрической схемы или программы на специальных языках описания аппаратуры: Verilog, VHDL, AHDL и др. Альтернативой ПЛИС являются:

программируемые логические контроллеры (ПЛК);базовые матричные кристаллы (БМК), требующие заводского производственного процесса для программирования; ASIC — специализированные заказные большие интегральные схемы (БИС), которые при мелкосерийном и единичном производстве существенно дороже; специализированные компьютеры, процессоры (например, цифровой сигнальный процессор) или микроконтроллеры, которые из‑за программного способа реализации алгоритмов в работе медленнее ПЛИС. Некоторые производители для своих ПЛИС предлагают программные процессоры, которые можно модифицированы под конкретную задачу, а затем встроить в ПЛИС. Тем самым: обеспечивается увеличение свободного места на печатной плате (возможность уменьшения размеров платы);упрощается проектирование самой ПЛИС; увеличивается быстродействие ПЛИС.

Базовый матричный кристалл (БМК) (англ. gate array, англ. Uncommited Logic Array, ULA) — большая интегральная схема. В отличие от ПЛИС программируется технологически, путём нанесения маски соединений последнего слоя металлизации. БМК с маской заказчика обычно изготавливались на заказ небольшими сериями.Достоинство БМК состоит в следующем. Разработчику необходимо применить оригинальные схемные решения на основе БИС, но существующие БИС для этих целей не подходят. Разрабатывать с нуля и производить очень долго, неэффективно и дорого. Выход — использовать базовые матричные кристаллы, которые уже разработаны и изготовлены. Базовый матричный кристалл напоминает библиотеку подпрограмм и функций для языков программирования. На нём разведены, но не соединены элементарные цепи и логические элементы. Заказчиком разрабатывается схема соединений, так называемая маска. Эта маска наносится в качестве последнего слоя на базовый матричный кристалл и элементарные схемы и разрозненные цепи на БМК складываются в одну большую схему. В итоге заказчик получает готовую БИС, которая получается ненамного дороже исходного БМК.Основное применение БМК — средства вычислительной техники, системы управления технологическими процессами. Некоторые БМК, например Т34ВГ1 (КА1515ХМ1-216), применялись в советских клонах компьютера ZX Spectrum в качестве контроллера внешних устройств. Аналог БМК — микросхема ULA в компьютерах Синклера. В настоящее время БМК в большинстве применений вытеснены ПЛИС, не требующими заводского производственного процесса для программирования и допускающими перепрограммирование.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

45002. Прибыль организации 776 KB
  Экономическое содержание функции и виды прибыли Методы планирования прибыли. Факторы роста прибыли Распределение использование прибыли на предприятии
45003. СПЕКТРАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ 296.5 KB
  Сущность и физические основы метода Спектральный анализ это способ определения химического состава и концентрации отдельных элементов в веществе по его спектру излучения или поглощения. Спектры излучения или поглощения представляют собой распределения интенсивности испускаемого или поглощаемого веществом излучения по длинам волн или частотам. При исследовании спектров понятие интенсивности употребляют чаще как величину пропорциональную мощности излучения приходящейся на рассматриваемую спектральную линию и выражают ее в относительных...
45004. ИЗУЧЕНИЕ ЯВЛЕНИЯ ВНЕШНЕГО ФОТОЭФФЕКТА. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОСТОЯННОЙ ПЛАНКА 224.5 KB
  Снять зависимость задерживающего напряжения от частоты излучения. Поглощение оптического излучения веществом часто сопровождается электрическими явлениями которые получили название фотоэлектрического фотоэффекта. ВНЕШНИМ ФОТОЭФФЕКТОМ называется явление испускания электронов веществом под действием электромагнитного излучения. Характер зависимости фототока I от разности потенциалов между анодом и катодом U при постоянной интенсивности падающего на фотокатод монохроматического излучения приведен на Рис .
45005. ДИСПЕРСИЯ СВЕТА 493.5 KB
  Измерить показатели преломления материала призмы для различных длин волн спектра ртутной лампы. Построить зависимость показателя преломления материала призмы от длины волны света.Показатель преломления. Абсолютный показатель преломления вещества равен отношению фазовой скорости света в вакууме к фазовой скорости света в веществе: n = c v.
45006. ОСНОВЫ РЕФРАКТОМЕТРИЧЕСКОГО АНАЛИЗА 295 KB
  Изучение законов преломления и отражения света и методики измерения показателя преломления.Определение зависимости показателя преломления от концентрации глицерина поваренной соли в водном растворе. Законы преломления и отражения света. Аналогично вводятся угол отражения угол β и угол преломления угол γ.
45007. ОПТИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ С ПОМОЩЬЮ ГОНИОМЕТРА Г-5 542 KB
  Измерить углы между гранями стеклянной призмы. Измерение углов призмы методом отражения. Схема измерения углов призмы методом отражения углы между нормалями к граням призмы. Призму устанавливают таким образом чтобы пучок света идущий из коллиматора отражаясь от одной из граней призмы давал в перекрестии сетки окуляра изображение щели...
45008. ИЗУЧЕНИЕ ВРАЩЕНИЯ ПЛОСКОСТИ ПОЛЯРИЗАЦИИ 412 KB
  Атомы излучают световые волны независимо друг от друга поэтому световая волна излучаемая телом в целом в течение некоторого времени наблюдения характеризуется всевозможными равновероятными колебаниями светового вектора рис. рис. Волна называется поляризованной по кругу или волной с циркулярной поляризацией если конец вектора E описывает в фиксированной плоскости перпендикулярной направлению распространения волны окружность рис. Рис.
45009. АНАЛИЗ ПОЛЯРИЗАЦИИ ЛАЗЕРНОГО СВЕТА 664 KB
  Изучить типы поляризации света и методы их описания. Ознакомиться с методикой анализа поляризации света. Провести анализ поляризации лазерного излучения. Определить угол Брюстера и показатель преломления стекла на длине волны излучения лазера.
45010. Дифракция Фраунгофера 481 KB
  Цель работы: изучение дифракции Фраунгофера на одной щели и на дифракционной решетке. Основные положения дифракции света. Необходимо отметить также что при дифракции за препятствием возникает перераспределение светового потока. Однако принцип Гюйгенса не дает информации об интенсивности волн распространяющихся в различных направлениях и не объясняет перераспределение светового потока при дифракции.