Úvod: V tomto dokumentu je stručný popis programovatelných obvodů od firmy ALTERA www.altera.com , které umožňují realizovat číslicové systémy s procesorem v jenom programovatelném integrovaném obvodu (SOPC – System-On-a-Programmable-Chip) s minimem vnějších součástek. Historie číslicových systémů: První číslicové obvody a pomocí nich realizované číslicové systémy se objevily v druhé polovině šedesátých let s technologií obvodů s malou (SSI) a dále střední (MSI) hustotou integrace. Díky technologii obvodů s vysokou hustotou integrace (LSI) byl v první polovině sedmdesátých let vyroben první mikroprocesor. Pro snadnější realizaci systémů, kde nebylo vhodné použití procesorů se začaly vyrábět programovatelné obvody. Počátek výroby v druhé polovině sedmdesátých let. Do začátku devadesátých let se jednotlivé druhy obvodů vyvíjejí samostatně. Číslicový systém je zpravidla realizován jako mikroprocesorový s podpůrnými obvody pomocí hradel. V devadesátých letech jsou programovatelné obvody vyráběny pomocí nejmodernějších technologií (hustota 10.000 ekvivalentních hradel) a číslicový systém je realizován pomocí mikroprocesoru a podpůrných obvodů v programovatelném obvodu. V současnosti programovatelné obvody obsahují v jednom pouzdře mimo programovatelné logiky i logické bloky (paměti, rozhraní, registry, čítače… ) a mezi nimi také mikroprocesor. Číslicový systém lze realizovat na jednom čipu s minimem vnějších součástek. Jedním z výrobců těchto obvodů je firma ALTERA www.altera.com . FPGA + mikroprocesorové jádro: Mikroprocesorové jádro v programovatelném obvodu může být realizováno dvěma odlišnými způsoby: • Při použití nejmodernějších technologií výroby integrovaných obvodů je možné na čipu k programovatelné části integrovat paměti, registry, čítače, ALU či celé jádro vybraného nebo speciálně navrženého procesoru. • Druhou možností je použití programovatelného obvodu s velkým počtem hradel (1.000.000 EH - Ekvivalentních Hradel) a procesor realizovat z těchto hradel popisem jazykem VHDL nebo Verilog HDL. V tomto případě jsou na čipu integrované některé bloky např. paměti. (Dnes standardní bloky velkých programovatelných obvodů)
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Úvod: V tomto dokumentu je stručný popis programovatelných obvodů od firmy ALTERA
www.altera.com, které umožňují realizovat číslicové systémy s procesorem v jenom
programovatelném integrovaném obvodu (SOPC – System-On-a-Programmable-Chip)
s minimem vnějších součástek.
Historie číslicových systémů: První číslicové obvody a pomocí nich realizované číslicové systémy se objevily
v druhé polovině šedesátých let s technologií obvodů s malou (SSI) a dále střední (MSI)
hustotou integrace. Díky technologii obvodů s vysokou hustotou integrace (LSI) byl v první
polovině sedmdesátých let vyroben první mikroprocesor. Pro snadnější realizaci systémů, kde
nebylo vhodné použití procesorů se začaly vyrábět programovatelné obvody. Počátek výroby
v druhé polovině sedmdesátých let. Do začátku devadesátých let se jednotlivé druhy obvodů
vyvíjejí samostatně. Číslicový systém je zpravidla realizován jako mikroprocesorový
s podpůrnými obvody pomocí hradel. V devadesátých letech jsou programovatelné obvody
vyráběny pomocí nejmodernějších technologií (hustota 10.000 ekvivalentních hradel) a
číslicový systém je realizován pomocí mikroprocesoru a podpůrných obvodů
v programovatelném obvodu. V současnosti programovatelné obvody obsahují v jednom
pouzdře mimo programovatelné logiky i logické bloky (paměti, rozhraní, registry, čítače… ) a
mezi nimi také mikroprocesor. Číslicový systém lze realizovat na jednom čipu s minimem
vnějších součástek. Jedním z výrobců těchto obvodů je firma ALTERA www.altera.com.
FPGA + mikroprocesorové jádro: Mikroprocesorové jádro v programovatelném obvodu může být realizováno dvěma
odlišnými způsoby:
• Při použití nejmodernějších technologií výroby integrovaných obvodů je možné na
čipu k programovatelné části integrovat paměti, registry, čítače, ALU či celé jádro
vybraného nebo speciálně navrženého procesoru.
• Druhou možností je použití programovatelného obvodu s velkým počtem hradel
(1.000.000 EH - Ekvivalentních Hradel) a procesor realizovat z těchto hradel popisem
jazykem VHDL nebo Verilog HDL. V tomto případě jsou na čipu integrované některé
bloky např. paměti. (Dnes standardní bloky velkých programovatelných obvodů)