Dispozitiv logic programabil

Un dispozitiv logic programabil (PLD) este o componentă electronică utilizată pentru a construi circuite digitale reconfigurabile. Spre deosebire de logica digitală construită folosind porți logice discrete cu funcții fixe, funcția unui PLD este nedefinită în momentul fabricației. Înainte ca PLD să poată fi utilizat într-un circuit, acesta trebuie programat pentru a implementa funcția dorită.^[1] Comparativ cu dispozitivele logice fixe, dispozitivele logice programabile simplifică proiectarea logicii complexe și pot oferi performanțe superioare.^[2] Spre deosebire de microprocesoare, programarea unui PLD modifică conexiunile realizate între porțile din dispozitiv.

PLD-urile pot fi clasificate, în linii mari, în ordinea crescătoare a complexității, în dispozitive logice programabile simple (SPLD), cuprinzând logică de tip matrice programabilă, matrice logică programabilă și logică de tip matrice generică dispozitive logice programabile complexe (CPLD); și matrice de porți programabile pe teren (FPGA).

Istorie

În 1969, Motorola a oferit modelul XC157, o matrice de porți programate prin mască cu 12 porți și 30 de pini de intrare/ieșire neangajați.^[3]

În 1970, Texas Instruments a dezvoltat un circuit integrat programabil prin mască, bazat pe memoria asociativă doar pentru citire (ROAM) IBM. Acest dispozitiv, TMS2000, a fost programat prin modificarea stratului metalic în timpul producției circuitului integrat. TMS2000 avea până la 17 intrări și 18 ieșiri, cu 8 bistabile JK pentru memorie. TI a inventat termenul de matrice logică programabilă (PLA) pentru acest dispozitiv.^[4]

În 1971, General Electric Company (GE) dezvolta un dispozitiv logic programabil bazat pe noua tehnologie de memorie programabilă doar pentru citire (PROM). Acest dispozitiv experimental a îmbunătățit ROAM de la IBM, permițând logica pe mai multe niveluri. Intel tocmai introdusese EPROM-ul UV cu poartă flotantă, așa că cercetătorul de la GE a încorporat această tehnologie. Dispozitivul GE a fost primul PLD ștergător dezvoltat vreodată, precedând Altera EPLD cu peste un deceniu. GE a obținut mai multe brevete timpurii pentru dispozitive logice programabile.

În 1973, National Semiconductor a introdus un dispozitiv PLA programabil cu mască (DM7575) cu 14 intrări și 8 ieșiri, fără registre de memorie. Acesta a fost mai popular decât piesa TI, dar costul de fabricație al măștii metalice i-a limitat utilizarea. Dispozitivul este important deoarece a stat la baza rețelei logice programabile pe teren produse de Signetics în 1975, modelul 82S100. (Intersil a depășit de fapt Signetics pe piață, dar randamentul slab le-a condamnat piesa.)^[5]^[6]

În 1974, GE a încheiat un acord cu Monolithic Memories (MMI) pentru a dezvolta un dispozitiv logic programabil cu mască, care să încorporeze inovațiile GE. Dispozitivul a fost numit matrice logică asociativă programabilă sau PALA. MMI 5760 a fost finalizat în 1976 și putea implementa circuite multinivel sau secvențiale de peste 100 de porți. Dispozitivul era susținut de un mediu de proiectare GE în care ecuațiile booleene erau convertite în modele de mască pentru configurarea dispozitivului. Piesa nu a fost niciodată lansată pe piață.^[7]

Vezi și

Matrice de porți programabile pe teren (FPGA)

Linkuri externe

„PLD Tools Creating SVF, JAM, STAPL and other formats”. JTAG / boundary-scan. Corelis. 1 d.Hr.. Arhivat din original la 18 martie 2012. Accesat în 18 iulie 2011.
„FPGAs and CPLDs”. Lattice Semiconductor.

Referințe

^ Horowitz, Paul; Hill, Winfield (2015). Horowitz P., Hill W. - The Art of Electronics. New York. p. 764. ISBN 978-0-521-80926-9.
^ Holdsworth, B.; Woods, R. C. (2003). Digital Logic Design (ed. 4th). Elsevier. ISBN 978-0-7506-4582-9.
^ Motorola Semiconductor Data Book, Fourth Edition. Motorola Inc. 1969. p. IC-73.
^ Andres, Kent (octombrie 1970). A Texas Instruments Application Report: MOS programmable logic arrays. Texas Instruments. Bulletin CA-158. Report introduces the TMS2000 and TMS2200 series of mask programmable PLAs.
^ „Semiconductors and IC's : FPLA”. EDN. Boston, MA: Cahners Publishing. 20 (13): 66. 20 iulie 1975. Press release on Intersil IM5200 field programmable logic array. Fourteen inputs pins and 48 product terms. Avalanched-induced-migration programming. Unit price was $37.50
^ „FPLA's give quick custom logic”. EDN. Boston, MA: Cahners Publishing. 20 (13): 61. 20 iulie 1975. Press release on Signetics 82S100 and 82S101 field programmable logic arrays. Fourteen inputs pins, 8 output pins and 48 product terms. NiCr fuse link programming.
^ Pellerin, David; Michael Holley (1991). Practical Design Using Programmable Logic. Prentice-Hall. p. 15. ISBN 0-13-723834-7.

[HorowitzHillArts2015-1] Horowitz, Paul; Hill, Winfield (2015). Horowitz P., Hill W. - The Art of Electronics. New York. p. 764. ISBN 978-0-521-80926-9.

[2] Holdsworth, B.; Woods, R. C. (2003). Digital Logic Design (ed. 4th). Elsevier. ISBN 978-0-7506-4582-9.

[Motorola_XC173-3] Motorola Semiconductor Data Book, Fourth Edition. Motorola Inc. 1969. p. IC-73.

[TI_PLA_1970-4] Andres, Kent (octombrie 1970). A Texas Instruments Application Report: MOS programmable logic arrays. Texas Instruments. Bulletin CA-158. Report introduces the TMS2000 and TMS2200 series of mask programmable PLAs.

[Intersil_IM5200-5] „Semiconductors and IC's : FPLA”. EDN. Boston, MA: Cahners Publishing. 20 (13): 66. 20 iulie 1975. Press release on Intersil IM5200 field programmable logic array. Fourteen inputs pins and 48 product terms. Avalanched-induced-migration programming. Unit price was $37.50

[Signetics_82S100-6] „FPLA's give quick custom logic”. EDN. Boston, MA: Cahners Publishing. 20 (13): 61. 20 iulie 1975. Press release on Signetics 82S100 and 82S101 field programmable logic arrays. Fourteen inputs pins, 8 output pins and 48 product terms. NiCr fuse link programming.

[Pellerin_1991-7] Pellerin, David; Michael Holley (1991). Practical Design Using Programmable Logic. Prentice-Hall. p. 15. ISBN 0-13-723834-7.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]