Integral mikrosxemalarni mantiqiy loyihalash, uning maqsadi va protseduralari. Dmis (плис) tipidagi

19

---

Что такое ПЛИС простым языком для начинающих
 
С чем ассоциируется цифровая электроника? В первую очередь с 
логическими элементами И, ИЛИ, НЕ. Далее в память приходят сдвиговые 
регистры, дешифраторы, мультиплексоры и прочее. Однако, по мере роста 
сложности электронных устройств и тенденции к миниатюризации, создание 
приборов на базе интегральных микросхем (ИМС) из вышеперечисленных 
компонентов затруднилось, заказные ИМС нужной топологии и 
схемотехники оправдывали себя только при крупном тиражировании 
устройства, в остальных случаях - это было неоправданно дорого. 
Выходом из сложившейся ситуации стало развитие программируемых 
интегральных логических схем (сокращенно - ПЛИС, зарубежная 
аббревиатура - programmable logic device, PLD). Что это такое и где 
используется мы расскажем в этой статье. 
Содержание статьи

Отличия ПЛИС от микроконтроллеров
 

Виды ПЛИС
 

Программирование
 

Примеры популярных производителей и серий
 

Заключение
 
Отличия от микроконтроллеров
При слове "программируемый" у большинства новичков происходит 
ассоциация 
с микроконтроллерами
. Не смотря на то что их также 
программируют, ПЛИС - это совершенно другое устройство. 
Для разработчиков в микроконтроллерах доступен фиксированный набор 
решений и средств присущих конкретному чипу, отступить от архитектуры 
никаким образом не получится. Вам предоставлен набор команд, с помощью 
которых вы производите операции взаимодействия с окружающей средой, 
посредством считывания данных с цифровых и аналоговых входов и 
отправка сигналов исполнительным устройствам с помощью выходов. 
Кроме этого вы можете производить вычисления, сохранять данные в 
регистрах или ПЗУ, а также оперировать данными прошитыми в память 
микроконтроллера. На этом в сущности и заключается назначение и 
особенности работы с микроконтроллерами. 

---

Программируемые логические интегральные схемы (ПЛИС) отличаются тем, 
что, программируя устройство вы сами создаете архитектуру из базовых 
логических 
элементов. 
Таким 
образом 
вы 
получаете 
высокое 
быстродействию и гибкость микросхемы. Это даѐт возможность, не изменяя 
одного чипа сделать целый ряд проектов. 
Обобщѐнно внутреннее устройство ПЛИС можно разделить на три основных 
группы: 
1. Массив из логических элементов (макроячеек, логических блоков). 
2. Блоки входа-выхода (IO). 
3. Линии связи между ними и устройство, которое управляет этими связями. 
Однако такое структурирование очень обобщено, немного подробнее мы 
рассмотрим этот вопрос ниже. 
Программируя вы соединяете элементы подобно тому как бы вы это делали, 
собирая из отдельных элементов устройство и соединяя их входы и выходы 
проводниками. 

---

Примечание: 
Главным отличием ПЛИС от микроконтроллеров является то, что в 
микроконтроллере вы не можете изменять внутренних связей между 
простейшими элементами, а в ПЛИС на основе прописывания связей 
основывается программирование и работа с ними. 
Выбор микроконтроллеров происходит на основе множества критериев, 
таких как: 

Быстродействие и тактовая частота; 

Объем ПЗУ и ОЗУ; 

Количество входов и выходов. 
Другие функциональные особенности и периферии, типа поддержки линий 
связи и протоколов (I2C, one-wire, PWM-сигнал и прочее). 
При 
выборе 
ПЛИС 
основным 
критерием 
является 
количество 
программируемых блоков - их должно хватить для реализации задачи. 
В зависимости от конкретного ПЛИС количество блоков может изменяться в 
широких пределах, соответственно изменяется и стоимость. 

---

Микроконтроллер выполняет последовательно все операции, прописанные в 
его программе, в то время как блоки ПЛИС выполняют задачу параллельно и 
независимо друг от друга, поэтому сравнение этих устройств по тактовой 
частоте нецелесообразно. Слишком различается их принцип работы.