circuits numeriques programmables

CIRCUITS NUMERIQUES
PROGRAMMABLES
(PROGRAMMABLE LOGIC DEVICES)
Circuits numériques (re)-configurables par l’utilisateur,
réalisant des fonctions logiques
(combinatoires + séquentielles) de façon matérielle

Contenu de la présentation
1) Introduction des différentes familles
2) SPLD (Simple Programmable Logic Device)
3) EPLD / CPLD (Erasable / Complex Programmable Logic Device)
4) FPGA (Field Programmable Gate Array)

1 - Différentes approches en électronique numérique:
• circuits discrets (TTL, CMOS, ...)
• circuits numériques programmables
•ASICs
contrainte logique
discrète
circuits
numériques
programmables
ASIC
vitesse -++++
densité -++++
coût -+++ (pour très
grosses quantités)
temps de développement +++- -
temps de simulation et de
prototypage -++- -
temps de fabrication -++- -
facilité de mise en œuvre ++- -
modification ultérieure +++- -
risque d’approvisionnement ++ ++ - -
support de l’outil de dévelop-
pement -++++
consommation +-++

Différentes familles de circuits numériques programmables
•PAL (Programmable Array Logic) ou SPLD (Simple Programmable Logic Device)
famille la plus ancienne (introduite par AMD)
technologie:
fusibles (One Time Programmable)
EEPROM (appelation GAL (Generic Array Logic), marque déposée par LATTICE Semiconductor, ou PAL CMOS)
principaux constructeurs: ATMEL, LATTICE Semiconductor, CYPRESS...
•EPLD (Erasable Programmable Logic Device) ou CPLD (Complex Programmable Logic Device)
technologie:
EPROM (effaçable par UV)
EEPROM (effaçable électriquement)
principaux constructeurs: ALTERA, XILINX...
•FPGA (Field Programmable Gate Array)
technologie:
anti-fusibles (non volatile)
SRAM (volatile)
principaux constructeurs: ALTERA, XILINX, ACTEL...

2 - SPLD (Simple Programmable Logic Devices)
circuit numérique programmable le + simple: ROM
entrées: lignes d’adresse
sorties: lignes de données
exemple: 4 mots de 4 bits
Sorties = fonctions logiques des entrées
Décodeur complet pour les entrées (tous les termes produits sont générés)
Mal adapté à la réalisation de fonctions logiques
I1 . I0
I1 . I0
I1 . I0
I1 . I0
I1
I0
O3O2O1O0
exemple:
O0 = (I1 . I0) + (I1 . I0)
décodeur (fixe)
= I1 XOR I0
ET OU