ОсновныеразличиякристалловCPLDиFLEX.
CPLD | FPGA(FLEX) |
Структура логического блока | |
МЯ – элемент ПМЛ ЛБ – структура ПМЛ | ЛЭ основан на LUT (табличном ЗУ). Триггер D – установочного типа. ЛБ – объединение LUT |
Система межсоединений | |
ПМС – программируемая матрица соединений | Система трассировочных каналов. ГМС и ЛМС |
Память конфигурации | |
EEPROM. Энергонезависимая | SRAM – встроенные блоки и триггеры памяти конфигурации, LUT. Энергозависимая |
Элемент ввода/вывода | |
Содержит мультиплексоры и управляемые буферы | Содержит мультиплексоры, управляемые буферы и триггеры памяти предыдущего состояния |
Задержки распространения сигналов | |
Предсказуемы, так как функция реализуется на матрице | Непредсказуемы и зависят от количества трассировок |
Представление функции | |
Минимизация желательна, при программировании использовать неразветвленные алгоритмы | Минимизация нежелательна, так как в LUT необходимо занести все значения функции, при программировании использовать разветвленные алгоритмы |
32. *ПринципыпостроенияSOC.Структурыкристалловпоследнихпоколений.
Система на кристалле (однокристальная система) — в микроэлектронике — электронная схема, выполняющая функции целого устройства (например, компьютера) и размещенная на одной интегральной схеме.
В англоязычной литературе называется System-on-a-Chip,SoC.
В зависимости от назначения она может оперировать как цифровыми сигналами, так и аналоговыми, аналого-цифровыми, а также частотами радиодиапазона. Как правило, применяются в портативных и встраиваемых системах.
Если разместить все необходимые цепи на одном полупроводниковом кристалле не удается, применяется схема из нескольких кристаллов, помещенных в единый корпус (Systemin a package, SiP). SoC считается более выгодной конструкцией, так как позволяет увеличить процент годных устройств при изготовлении и упростить конструкцию корпуса.
Типичная SoC содержит:
· один или несколько микроконтроллеров, микропроцессоров или ядерцифровой обработки сигналов (DSP),
· банк памяти, состоящий из модулей ПЗУ, ОЗУ, ППЗУ или флеш.
· источники опорной частоты, например, кварцевые резонаторы и схемы ФАПЧ (фазовой автоподстройки частоты),
· таймеры, счетчики, цепи задержки после включения,
· стандартные интерфейсы для внешних устройств: USB, FireWire, Ethernet, USART, SPI.
· входы и выходы цифро-аналоговых и аналого-цифровых преобразователей.
· регуляторы напряжения и стабилизаторы питания.
Блоки могут быть соединены с помощью шины собственной разработки или стандартной конструкции, например AMBA в чипах компании ARM. Если в составе чипа есть контроллер прямого доступа к памяти (ПДП), то с его помощью можно заносить данные с большой скоростью из внешних устройств напрямую в память чипа, минуя процессорное ядро.
ПротоколJTAG.СтруктураТАР.
Термином JTAG обозначают совокупность средств и операций, позволяющих проводить тестирование БИС/СБИС без физического доступа к каждому ее выводу. Аббревиатура JTAG возникла по наименованию разработчика — объединенной группы по тестам JointTestActionGroup. Термином"периферийное сканирование" (ПС) или по-английски BoundaryScanTesting (BST) называют тестирование по JTAG стандарту (IEEE Std 1149.1).Такое тестирование возможно только для микросхем, внутри которых имеется набор специальных элементов — ячеек периферийного сканирования(ячеек ПС), в английской терминологии BSC (BoundaryScanCells) и схемуправления их работой.
Интерфейс JTAG проектировался для организации информационной связимежду произвольным количеством БИС на печатной плате, в приборе и т. д.Основное требование при этом состояло в минимизации числа контактовБИС, необходимого для организации информационного обмена. Обычноиспользуется четыре (реже пять) выделенных для JTAG -интерфейса контакта БИС. Эти контакты образуют так называемый порт доступа (TestAccessPort, TAP) контроллера управления портом доступа (ТАР Controller).
Контакты порта доступа:
· ТСК (TestClockInput) — синхронизация передачи данных и команд;
· TMS (TestModeSelect) — выбор режима передачи (считывание по переднему фронту СК);
· TDI (TestDataInput) — вход данных и команд (считывание по переднему фронту ТСК);
· TDO (TestDataOutput) — выход данных, команд или состояния (изменение по заднему фронту ТСК);
· TRST (TestReSeT) — сброс в исходное состояние контроллера (ТАР Controller).