مدار مجتمع جدید و اصلی LCMXO2-2000HC-4TG144C
ویژگی های محصول
| تایپ کنید | شرح |
| دسته بندی | مدارهای مجتمع (IC)جاسازی شده - FPGA (آرایه دروازه قابل برنامه ریزی میدانی) |
| Mfr | شرکت نیمه هادی شبکه |
| سلسله | MachXO2 |
| بسته | سینی |
| وضعیت محصول | فعال |
| تعداد LAB/CLB | 264 |
| تعداد عناصر/سلول های منطقی | 2112 |
| مجموع بیت های RAM | 75776 |
| تعداد ورودی/خروجی | 111 |
| تامین کننده ولتاژ | 2.375 ~ 3.465 ولت |
| نوع نصب | نصب سطحی |
| دمای عملیاتی | 0°C ~ 85°C (TJ) |
| بسته / مورد | 144-LQFP |
| بسته دستگاه تامین کننده | 144-TQFP (20×20) |
| شماره محصول پایه | LCMXO2-2000 |
| SPQ | 60/عدد |
معرفی
آرایه دروازه قابل برنامه ریزی میدانی که محصول توسعه بیشتر بر اساس دستگاه های قابل برنامه ریزی مانند PAL، GAL، CPLD و غیره است.این به عنوان یک مدار نیمه سفارشی در زمینه مدارهای مجتمع خاص برنامه (ASIC) ظاهر می شود، که نه تنها کاستی های مدارهای سفارشی را برطرف می کند، بلکه بر کاستی های تعداد محدودی از مدارهای گیت دستگاه قابل برنامه ریزی اصلی نیز غلبه می کند.
اصل کار
FPGA مفهوم جدیدی از آرایه سلول منطقی LCA (آرایه سلولی منطقی) را اتخاذ می کند که شامل سه بخش است: ماژول منطقی قابل تنظیم CLB، ماژول ورودی خروجی IOB (Block Output Input) و اتصال داخلی (Interconnect).ویژگی های اصلی FPGA ها عبارتند از:
1) با استفاده از FPGA برای طراحی مدارهای ASIC، کاربران برای بدست آوردن تراشه مناسب نیازی به تولید تراشه ندارند.
2) FPGA را می توان به عنوان نمونه آزمایشی دیگر مدارهای ASIC کاملا سفارشی یا نیمه سفارشی استفاده کرد.
3) FPGA دارای انبوهی از فلیپ فلاپ ها و پین های ورودی/خروجی است.
4) FPGA یکی از دستگاه هایی با کوتاه ترین چرخه طراحی، کمترین هزینه توسعه و کمترین ریسک در مدار ASIC است.
5) FPGA فرآیند CHMOS با سرعت بالا، مصرف انرژی کم را اتخاذ می کند و می تواند با سطوح CMOS و TTL سازگار باشد.
می توان گفت که تراشه های FPGA یکی از بهترین انتخاب ها برای سیستم های دسته ای کوچک برای بهبود یکپارچگی و قابلیت اطمینان سیستم هستند.
FPGA توسط یک برنامه ذخیره شده در RAM روی تراشه برنامه ریزی می شود تا وضعیت عملکرد خود را تنظیم کند، بنابراین RAM روی تراشه هنگام کار باید برنامه ریزی شود.کاربران می توانند با توجه به حالت های پیکربندی مختلف از روش های برنامه نویسی مختلف استفاده کنند.
هنگامی که روشن می شود، تراشه FPGA داده ها را از EPROM در RAM برنامه نویسی روی تراشه می خواند و پس از تکمیل پیکربندی، FPGA وارد حالت کار می شود.پس از قطع برق، FPGA به صفحات سفید باز می گردد و رابطه منطقی داخلی ناپدید می شود، بنابراین می توان از FPGA به طور مکرر استفاده کرد.برنامه نویسی FPGA به یک برنامه نویس اختصاصی FPGA نیاز ندارد، فقط به یک برنامه نویس EPROM و PROM همه منظوره نیاز دارد.هنگامی که نیاز به تغییر عملکرد FPGA دارید، فقط EPROM را تغییر دهید.به این ترتیب، همان FPGA، داده های برنامه نویسی مختلف، می تواند توابع مدار متفاوتی تولید کند.بنابراین، استفاده از FPGA ها بسیار انعطاف پذیر است.
حالت های پیکربندی
FPGA حالت های پیکربندی متنوعی دارد: حالت اصلی موازی یک FPGA به اضافه یک EPROM است.حالت Master-Slave می تواند از یک PIECE PROM برای برنامه نویسی چندین FPGA پشتیبانی کند.حالت سریال را می توان با سریال PROM FPGA برنامه ریزی کرد.حالت محیطی به FPGA اجازه می دهد تا به عنوان ابزار جانبی یک ریزپردازنده، برنامه ریزی شده توسط ریزپردازنده استفاده شود.
مسائلی مانند دستیابی به زمان بندی سریع بسته شدن، کاهش مصرف برق و هزینه، بهینه سازی مدیریت ساعت، و کاهش پیچیدگی طراحی های FPGA و PCB همیشه مسائل کلیدی برای مهندسین طراحی سیستم با استفاده از FPGA بوده است.امروزه، همانطور که FPGA ها به سمت چگالی بالاتر، ظرفیت بیشتر، مصرف انرژی کمتر و ادغام IP بیشتر حرکت می کنند، مهندسان طراحی سیستم از این عملکردهای برتر بهره مند می شوند و در عین حال با چالش های طراحی جدید به دلیل سطوح بی سابقه عملکرد و قابلیت FPGA ها روبرو هستند.
