ઉત્પાદન વિશેષતાઓ

દસ્તાવેજો અને મીડિયા

પર્યાવરણીય અને નિકાસ વર્ગીકરણ

MAX™ CPLD શ્રેણી

Altera MAX™ જટિલ પ્રોગ્રામેબલ લોજિક ઉપકરણ (CPLD) શ્રેણી તમને સૌથી ઓછી શક્તિ, સૌથી ઓછી કિંમતના CPLDs પ્રદાન કરે છે.MAX V CPLD કુટુંબ, CPLD શ્રેણીનું સૌથી નવું કુટુંબ, બજારનું શ્રેષ્ઠ મૂલ્ય પ્રદાન કરે છે.એક અનન્ય, બિન-અસ્થિર આર્કિટેક્ચર અને ઉદ્યોગના સૌથી મોટા ઘનતા CPLDs પૈકીનું એક દર્શાવતા, MAX V ઉપકરણો સ્પર્ધાત્મક CPLDsની તુલનામાં ઓછી કુલ શક્તિ પર મજબૂત નવી સુવિધાઓ પ્રદાન કરે છે.MAX II CPLD કુટુંબ, સમાન ગ્રાઉન્ડબ્રેકિંગ આર્કિટેક્ચર પર આધારિત, I/O પિન દીઠ ઓછી શક્તિ અને ઓછી કિંમત પહોંચાડે છે.MAX II CPLD એ ઇન્સ્ટન્ટ-ઑન, બિન-અસ્થિર ઉપકરણો છે જે સામાન્ય હેતુ, ઓછી ઘનતાના તર્ક અને પોર્ટેબલ એપ્લિકેશનો, જેમ કે સેલ્યુલર હેન્ડસેટ ડિઝાઇનને લક્ષ્ય બનાવે છે.ઝીરો પાવર MAX IIZ CPLDs MAX II CPLD પરિવારમાં જોવા મળતા સમાન બિન-અસ્થિર, ત્વરિત-પર લાભો પ્રદાન કરે છે અને તે કાર્યોની વિશાળ શ્રેણીને લાગુ પડે છે.અદ્યતન 0.30-µm CMOS પ્રક્રિયા પર ઉત્પાદિત, EEPROM-આધારિત MAX 3000A CPLD કુટુંબ ત્વરિત-પર ક્ષમતા પ્રદાન કરે છે અને 32 થી 512 મેક્રોસેલ્સની ઘનતા પ્રદાન કરે છે.

MAX® V CPLDs

Altera MAX® V CPLDs ઓછી કિંમતમાં, ઓછી શક્તિવાળા CPLDsમાં ઉદ્યોગનું શ્રેષ્ઠ મૂલ્ય પ્રદાન કરે છે, જ્યારે સ્પર્ધાત્મક CPLDsની તુલનામાં 50% ઓછી કુલ શક્તિ પર મજબૂત નવી સુવિધાઓ પ્રદાન કરે છે.Altera MAX V એક અનન્ય, બિન-અસ્થિર આર્કિટેક્ચર અને ઉદ્યોગના સૌથી મોટા ઘનતા CPLDs પૈકીનું એક પણ ધરાવે છે.વધુમાં, MAX V ઘણા કાર્યોને એકીકૃત કરે છે જે અગાઉ બાહ્ય હતા, જેમ કે ફ્લેશ, રેમ, ઓસિલેટર અને ફેઝ-લૉક લૂપ્સ, અને ઘણા કિસ્સાઓમાં, તે સ્પર્ધાત્મક CPLDs જેટલી જ કિંમતે ફૂટપ્રિન્ટ દીઠ વધુ I/Os અને તર્ક વિતરિત કરે છે. .MAX V ગ્રીન પેકેજીંગ ટેકનોલોજીનો ઉપયોગ કરે છે, જેમાં 20 mm2 જેટલા નાના પેકેજો છે.MAX V CPLDs Quartus II® સૉફ્ટવેર v.10.1 દ્વારા સમર્થિત છે, જે ઝડપી સિમ્યુલેશન, ઝડપી બોર્ડ લાવવા-અપ અને ઝડપી સમય બંધ થવાના પરિણામે ઉત્પાદકતા વધારવાની મંજૂરી આપે છે.

CPLD શું છે (કોમ્પ્લેક્સ પ્રોગ્રામેબલ લોજિક ડિવાઇસ) 

ઇન્ફોર્મેશન ટેક્નોલોજી, ઇન્ટરનેટ અને ઇલેક્ટ્રોનિક ચિપ્સ આધુનિક ડિજિટલ યુગના પાયા તરીકે કામ કરે છે.લગભગ તમામ આધુનિક ટેક્નોલોજીઓ ઈલેક્ટ્રોનિક્સ, ઈન્ટરનેટ અને સેલ્યુલર કોમ્યુનિકેશનથી લઈને કોમ્પ્યુટર અને સર્વર સુધીના તેમના અસ્તિત્વને આભારી છે.ઈલેક્ટ્રોનિક્સ એક વિશાળ ક્ષેત્ર છેઘણી પેટા શાખાઓ.આ લેખ તમને CPLD (કોમ્પ્લેક્સ પ્રોગ્રામેબલ લોજિક ડિવાઇસ) તરીકે ઓળખાતા આવશ્યક ડિજિટલ ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણ વિશે શીખવશે.

ડિજિટલ ઇલેક્ટ્રોનિક્સની ઉત્ક્રાંતિ

ઈલેક્ટ્રોનિક્સઅસ્તિત્વમાં હજારો ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણો અને ઘટકો સાથેનું એક જટિલ ક્ષેત્ર છે.જો કે, વ્યાપક રીતે કહીએ તો, ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણો બે મુખ્ય શ્રેણીઓમાં છે:એનાલોગ અને ડિજિટલ.

ઇલેક્ટ્રોનિક્સ ટેક્નોલોજીના શરૂઆતના દિવસોમાં, સર્કિટ સમાન હતા, જેમ કે ધ્વનિ, પ્રકાશ, વોલ્ટેજ અને વર્તમાન.જો કે, ઇલેક્ટ્રોનિક્સ એન્જિનિયરોને ટૂંક સમયમાં જાણવા મળ્યું કે એનાલોગ સર્કિટ ડિઝાઇન કરવા માટે અત્યંત જટિલ અને ખર્ચાળ છે.ઝડપી કામગીરી અને ઝડપી ટર્ન-ઓવર સમયની માંગ ડિજિટલ ઇલેક્ટ્રોનિક્સના વિકાસ તરફ દોરી ગઈ.આજે અસ્તિત્વમાં રહેલા લગભગ દરેક કમ્પ્યુટિંગ ઉપકરણમાં ડિજિટલ IC અને પ્રોસેસર્સનો સમાવેશ થાય છે.ઈલેક્ટ્રોનિક્સની દુનિયામાં, ડિજિટલ સિસ્ટમ્સે હવે એનાલોગ ઈલેક્ટ્રોનિક્સને તેમની ઓછી કિંમત, ઓછો અવાજ, વધુ સારી રીતે બદલી નાખ્યો છે.સિગ્નલ અખંડિતતા, શ્રેષ્ઠ કામગીરી, અને ઓછી જટિલતા.

એનાલોગ સિગ્નલમાં અનંત સંખ્યામાં ડેટા સ્તરોથી વિપરીત, ડિજિટલ સિગ્નલમાં માત્ર બે લોજિક સ્તરો (1s અને 0s) હોય છે.

ડિજિટલ ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણોના પ્રકાર

પ્રારંભિક ડિજિટલ ઈલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણો એકદમ સરળ હતા અને તેમાં માત્ર મુઠ્ઠીભર લોજિક ગેટનો સમાવેશ થતો હતો.જો કે, સમય જતાં, ડિજિટલ સર્કિટ્સની જટિલતામાં વધારો થયો, આમ, પ્રોગ્રામેબિલિટી એ આધુનિક ડિજિટલ નિયંત્રણ ઉપકરણોનું એક મહત્વપૂર્ણ લક્ષણ બની ગયું.પ્રોગ્રામેબિલિટી પ્રદાન કરવા માટે ડિજિટલ ઉપકરણોના બે અલગ અલગ વર્ગો ઉભરી આવ્યા.પ્રથમ વર્ગમાં રિપ્રોગ્રામેબલ સોફ્ટવેર સાથે નિશ્ચિત હાર્ડવેર ડિઝાઇનનો સમાવેશ થતો હતો.આવા ઉપકરણોના ઉદાહરણોમાં માઇક્રોકન્ટ્રોલર્સ અને માઇક્રોપ્રોસેસર્સનો સમાવેશ થાય છે.ડિજીટલ ઉપકરણોના બીજા વર્ગમાં લવચીક લોજિક સર્કિટ ડિઝાઇન હાંસલ કરવા માટે પુનઃરૂપરેખાંકિત હાર્ડવેર દર્શાવવામાં આવ્યા છે.આવા ઉપકરણોનાં ઉદાહરણોમાં FPGAs, SPLDs અને CPLDsનો સમાવેશ થાય છે.

માઇક્રોકન્ટ્રોલર ચિપમાં ફિક્સ્ડ ડિજિટલ લોજિક સર્કિટ હોય છે જેને સુધારી શકાતી નથી.જો કે, માઇક્રોકન્ટ્રોલર ચિપ પર ચાલતા સોફ્ટવેર/ફર્મવેરને બદલીને પ્રોગ્રામેબિલિટી પ્રાપ્ત થાય છે.તેનાથી વિપરિત, PLD (પ્રોગ્રામેબલ લોજિક ડિવાઈસ)માં બહુવિધ લોજિક કોષો હોય છે જેનાં ઇન્ટરકનેક્શન HDL (હાર્ડવેર વર્ણન ભાષા) નો ઉપયોગ કરીને ગોઠવી શકાય છે.તેથી, ઘણા લોજિક સર્કિટ PLD નો ઉપયોગ કરીને સાકાર કરી શકાય છે.આને કારણે, PLDs ની કામગીરી અને ઝડપ સામાન્ય રીતે માઇક્રોકન્ટ્રોલર્સ અને માઇક્રોપ્રોસેસર કરતા શ્રેષ્ઠ હોય છે.PLDs સર્કિટ ડિઝાઇનર્સને વધુ સ્વતંત્રતા અને સુગમતા પણ પ્રદાન કરે છે.

ડિજિટલ કંટ્રોલ અને સિગ્નલ પ્રોસેસિંગ માટે એકીકૃત સર્કિટ સામાન્ય રીતે પ્રોસેસર, લોજિક સર્કિટ અને મેમરીનો સમાવેશ કરે છે.આમાંના દરેક મોડ્યુલને વિવિધ ટેકનોલોજીનો ઉપયોગ કરીને સાકાર કરી શકાય છે.

CPLD નો પરિચય

અગાઉ ચર્ચા કર્યા મુજબ, PLDs (પ્રોગ્રામેબલ લોજિક ઉપકરણો)ના વિવિધ પ્રકારો અસ્તિત્વમાં છે, જેમ કે FPGA, CPLD અને SPLD.આ ઉપકરણો વચ્ચેનો પ્રાથમિક તફાવત સર્કિટ જટિલતા અને ઉપલબ્ધ તર્ક કોષોની સંખ્યામાં રહેલો છે.SPLD માં સામાન્ય રીતે થોડાક સો દરવાજા હોય છે, જ્યારે CPLD માં થોડા હજાર લોજિક ગેટ હોય છે.

જટિલતાના સંદર્ભમાં, CPLD (જટિલ પ્રોગ્રામેબલ લોજિક ઉપકરણ) SPLD (સરળ પ્રોગ્રામેબલ લોજિક ઉપકરણ) અને FPGA વચ્ચે આવેલું છે અને આમ, આ બંને ઉપકરણોમાંથી વિશેષતાઓ વારસામાં મળે છે.CPLDs SPLDs કરતાં વધુ જટિલ છે પરંતુ FPGAs કરતાં ઓછા જટિલ છે.

સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતા SPLDsમાં PAL (પ્રોગ્રામેબલ એરે લોજિક), PLA (પ્રોગ્રામેબલ લોજિક એરે), અને GAL (જેનેરિક એરે લોજિક) નો સમાવેશ થાય છે.PLA માં એક અને પ્લેન અને એક અથવા પ્લેનનો સમાવેશ થાય છે.હાર્ડવેર વર્ણન કાર્યક્રમ આ વિમાનોના ઇન્ટરકનેક્શનને વ્યાખ્યાયિત કરે છે.

PAL એ PLA જેવું જ છે જો કે, બે (AND પ્લેન) ને બદલે માત્ર એક જ પ્રોગ્રામેબલ પ્લેન છે.એક પ્લેન ફિક્સ કરીને, હાર્ડવેર જટિલતા ઘટાડે છે.જો કે, આ લાભ લવચીકતાના ખર્ચે પ્રાપ્ત થાય છે.

CPLD આર્કિટેક્ચર

CPLD ને PAL ના ઉત્ક્રાંતિ તરીકે ગણી શકાય અને તેમાં મેક્રોસેલ્સ તરીકે ઓળખાતા બહુવિધ PAL સ્ટ્રક્ચર્સનો સમાવેશ થાય છે.CPLD પેકેજમાં, દરેક મેક્રોસેલ માટે તમામ ઇનપુટ પિન ઉપલબ્ધ છે, જ્યારે દરેક મેક્રોસેલમાં સમર્પિત આઉટપુટ પિન છે.

બ્લોક ડાયાગ્રામમાંથી, આપણે જોઈ શકીએ છીએ કે CPLD બહુવિધ મેક્રોસેલ્સ અથવા ફંક્શન બ્લોક્સ ધરાવે છે.મેક્રોસેલ્સ પ્રોગ્રામેબલ ઇન્ટરકનેક્ટ દ્વારા જોડાયેલા છે, જેને GIM (ગ્લોબલ ઇન્ટરકનેક્શન મેટ્રિક્સ) તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે.જીઆઈએમને પુનઃરૂપરેખાંકિત કરીને, વિવિધ લોજિક સર્કિટને સાકાર કરી શકાય છે.CPLDs ડિજિટલ I/Os નો ઉપયોગ કરીને બાહ્ય વિશ્વ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે.

CPLD અને FPGA વચ્ચેનો તફાવત

તાજેતરના વર્ષોમાં, પ્રોગ્રામેબલ ડિજિટલ સિસ્ટમ્સની ડિઝાઇનમાં FPGA ખૂબ જ લોકપ્રિય બન્યા છે.CPLD અને FPGA વચ્ચે ઘણી સમાનતાઓ તેમજ તફાવતો છે.સમાનતા માટે, બંને પ્રોગ્રામેબલ લોજિક ઉપકરણો છે જેમાં લોજિક ગેટ એરેનો સમાવેશ થાય છે.બંને ઉપકરણો HDL નો ઉપયોગ કરીને પ્રોગ્રામ કરેલ છે જેમ કે Verilog HDL અથવા VHDL.

CPLD અને FPGA વચ્ચેનો પ્રથમ તફાવત દરવાજાઓની સંખ્યામાં રહેલો છે.CPLD માં થોડા હજાર લોજિક ગેટ હોય છે, જ્યારે FPGA માં ગેટની સંખ્યા લાખો સુધી પહોંચી શકે છે.તેથી, FPGAs નો ઉપયોગ કરીને જટિલ સર્કિટ્સ અને સિસ્ટમો સાકાર કરી શકાય છે.આ જટિલતાનું નુકસાન એ ઊંચી કિંમત છે.તેથી, CPLDs ઓછા જટિલ કાર્યક્રમો માટે વધુ યોગ્ય છે.

આ બે ઉપકરણો વચ્ચેનો બીજો મુખ્ય તફાવત એ છે કે CPLDs બિલ્ટ-ઇન નોન-વોલેટાઇલ EEPROM (ઇલેક્ટ્રિકલી ઇરેઝેબલ પ્રોગ્રામેબલ રેન્ડમ-એક્સેસ મેમરી) ધરાવે છે, જ્યારે FPGAs અસ્થિર મેમરી ધરાવે છે.આને કારણે, CPLD તેની સામગ્રીને પાવર બંધ હોવા છતાં પણ જાળવી શકે છે, જ્યારે FPGA તેની સામગ્રી જાળવી શકતું નથી.વધુમાં, બિલ્ટ-ઇન નોન-વોલેટાઇલ મેમરીને કારણે, CPLD પાવર-અપ થયા પછી તરત જ કામ કરવાનું શરૂ કરી શકે છે.બીજી બાજુ, મોટાભાગના FPGA ને સ્ટાર્ટ-અપ માટે બાહ્ય બિન-અસ્થિર મેમરીમાંથી બીટ-સ્ટ્રીમની જરૂર પડે છે.

કાર્યક્ષમતાના સંદર્ભમાં, FPGAsમાં વપરાશકર્તાના કસ્ટમ પ્રોગ્રામિંગ સાથે જોડાયેલા અત્યંત જટિલ આર્કિટેક્ચરને કારણે અણધારી સિગ્નલ પ્રોસેસિંગ વિલંબ થાય છે.CPLDs માં, સરળ આર્કિટેક્ચરને કારણે પિન-ટુ-પિન વિલંબ નોંધપાત્ર રીતે ઓછો છે.સિગ્નલ પ્રોસેસિંગ વિલંબ એ સલામતી-જટિલ અને એમ્બેડેડ રીઅલ-ટાઇમ એપ્લિકેશન્સની ડિઝાઇનમાં એક મહત્વપૂર્ણ વિચારણા છે.

ઉચ્ચ ઓપરેટિંગ ફ્રીક્વન્સીઝ અને વધુ જટિલ લોજિક ઓપરેશન્સને કારણે, કેટલાક FPGA CPLDs કરતાં વધુ પાવર વાપરે છે.આમ, FPGA-આધારિત સિસ્ટમોમાં થર્મલ મેનેજમેન્ટ એ એક મહત્વપૂર્ણ વિચારણા છે.આ કારણોસર, એફપીજીએ આધારિત સિસ્ટમો ઘણીવાર હીટ સિંક અને કૂલિંગ ફેન્સનો ઉપયોગ કરે છે અને તેને મોટા, વધુ જટિલ પાવર સપ્લાય અને વિતરણ નેટવર્કની જરૂર હોય છે.

માહિતી સુરક્ષાના દૃષ્ટિકોણથી, CPLDs વધુ સુરક્ષિત છે કારણ કે મેમરી ચિપમાં જ બનેલી છે.તેનાથી વિપરિત, મોટાભાગના FPGA ને બાહ્ય બિન-અસ્થિર મેમરીની જરૂર હોય છે, જે ડેટા સુરક્ષા માટે ખતરો બની શકે છે.ડેટા એન્ક્રિપ્શન અલ્ગોરિધમ્સ FPGAs માં હોવા છતાં, CPLDs સ્વાભાવિક રીતે FPGA ની સરખામણીમાં વધુ સુરક્ષિત છે.

CPLD ની અરજીઓ

CPLDs તેમની એપ્લિકેશન ઘણી ઓછી-થી-મધ્યમ જટિલતાના ડિજિટલ નિયંત્રણ અને સિગ્નલ પ્રોસેસિંગ સર્કિટમાં શોધે છે.કેટલીક મહત્વપૂર્ણ એપ્લિકેશનોમાં શામેલ છે:

1. CPLDs નો ઉપયોગ FPGAs અને અન્ય પ્રોગ્રામેબલ સિસ્ટમ માટે બુટલોડર તરીકે થઈ શકે છે.
2. CPLD નો ઉપયોગ ઘણીવાર એડ્રેસ ડીકોડર અને કસ્ટમ સ્ટેટ મશીન તરીકે ડિજિટલ સિસ્ટમમાં થાય છે.
3. તેમના નાના કદ અને ઓછા વીજ વપરાશને લીધે, CPLDs પોર્ટેબલ અને ઉપયોગમાં લેવા માટે આદર્શ છેહેન્ડહેલ્ડડિજિટલ ઉપકરણો.
4. CPLDs નો ઉપયોગ સલામતી-નિર્ણાયક નિયંત્રણ કાર્યક્રમોમાં પણ થાય છે.