CPLD / FPGA

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Complex Programmable Logic Devices (CPLD) sind in der Digitaltechnik definierte programmierbare logische Schaltungen. Sie sind technologischer Nachfolger der Programmable Array Logic (PAL) und im Aufbau einfacher als die deutlich komplexeren Field Programmable Gate Arrays (FPGAs). Die Programmierung ist jedoch identisch.

 

Grundlagen FPGAs und CPLD

 Ein Field Programmable Gate Array (FPGA) auch programmierbares Logikgatter genannt ist ein integrierter Schaltkreis der Digitaltechnik, inwelchen eine logische Schaltung geladen werden kann. 
Die klassische Programmierung von ICs oder Speichern unterscheidet sich von der „Programmierung“ von FPGAs bei der es sich in Wirklichkeit um die Erstellung der Schaltungsstruktur eines FPGAs handelt. Diese wird mittels einer Hardwarebeschreibungssprache formuliert (VDHL / Verilog) und mittels Logiksynthese in eine Konfigurationsdatei übersetzt, welche vorgibt, wie die physischen Elemente im FPGA verschaltet werden sollen.  

 

Erstellung von FPGA Designs

Für die Erstellung und Simulation von FPGA-Designs gibt es passende Lösungen, wie z.B. Active HDL oder Rivera Pro. Active HDL umfasst neben grafischer Eingabe (Block und FSM) auch einen Texteditor und die leistungsfähige ALDEC Simulationsumgebung, die alle gängigen Sprachen für die HDL Entwicklung unterstützt. Darüber hinaus komm für die Entwicklung Prototyping Boards zum Einsatz.

Die logischen Schalter und Speicher sind in den meisten FPGAs durch SRAM-Speicherzellen realisiert, welche beim Bootprozess passend geladen werden. Das Laden dieser Konfigurationsdaten bzw. Verknüpfungsregeln geschieht dabei in der Regel aus einem speziellen Flash-ROM-Baustein heraus. Es kann aber auch ein Mikrocontroller benutzt werden. Die meisten FPGAs bieten daher für diesen Konfigurationsvorgang mehrere Modi an (seriell, parallel, Master/Slave). Da die SRAM-Zellen ihren Inhalt beim Abschalten der Versorgungsspannung verlieren, muss ein SRAM-basierter FPGA bei jedem Einschalten neu konfiguriert werden. Daher benötigt ein solcher FPGA einige Millisekunden bis zu einigen Sekunden, bevor er voll betriebsbereit ist. FPGAs mit nichtflüchtigem Speicher basieren auf EEPROM-, Flash-Speicher. 

Mit den von uns angebotenen Programmierern ist es möglich alle gängigen FPGAs sowie CPLD auf dem Markt zu programmieren. 

 


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