11 Eki, 2018

CPLD Nedir ?

CPLD (Complex Programmable Logic Device) Nedir ?

FPGA’ları anlatmışken bununla kalmayıp diğer programlanabilir mantıksal entegreleri anlatma kararı aldık. Bu yazıda  Comlpex Programmable Logic Device yani CPLDleri anlatacağız. Bu aygıtların Türkçe çevirisi programlanabilir karmaşık mantık aygıtıdır. Adından anlaşılacağı üzere FPGAlara benzerlik gösterse de FPGA kadar karmaşık yapıya sahip değildir. Karmaşıklık açısından PAL ve FPGA arasında bir yer edinmiştir. FPGA karmaşıklık bakımından en üst seviyededir.

CPLDler kullanım alanı açısından FPGAlara benzerlik gösterir. Yalnız FPGAlardan mimari bakımından farklı olduğu için bazı avantajlar ve dezavantajlara sahiptir. PAL ve FPGA’nın mimari özelliklerinin ikisini de bünyesinde bulundurması artı bir özelliktir. Yapı olarak AND/OR dizisine ve makro hücre (macrocell)  adı verilen büyük mantık bloklarına sahiptir. Bu makro hücreler çeşitli mantık görevlerini yapmak üzere programlanır.

Örnek bir CPLD diyagramını aşağıda görebilirsiniz.

 

Resim: https://numato.com/help/wp-content/uploads/2017/11/Xilinx-CoolRunner-II-Architecture-.png

Şemada CoolRunner-II mimarisinin diyagramını görebilirsiniz. Xilinx firması önde gelen CPLD üreticilerinden biridir. Bu şemadan anlayacağımız üzere şu özellikler mevcuttur.

  • CPLD az fonksiyon bloklarına sahiptir. Burada 2-32 arası fonksiyon bloku vardır.
  • Her fonksiyon blokunda 16 çıkış hattı bulunmaktadır. Bu çıkış hattı bağlantı ağına gitmektedir. Bağlantı ağından 40 giriş hattı ise bloka gitmektedir.
  • Her fonksiyon bloku 16 makro hücreye sahiptir.
  • Her makro hücre giriş ve çıkış bloklarından 16 adet sinyale erişebilir.
  • Her makro hücre bir adet flip-flop ve PLA (programlanabilir mantık kapısı) dizisine sahiptir.
  • Bağlantı ağı istenildiği gibi programlanabilir fakat her bloka giden sinyal sayısı kısıtlıdır.

PLA (Programlanabilir mantık dizisi) elemanlarında olduğu gibi her makro hücre programlayıcı vasıtasıyla devre üzerinde programlanabilir. CPLD’lerin en büyük avantajı elektrik verilir verilmez çalışmaya başlamasıdır. FPGAlarda bir bilgisayarın açılması gibi gecikmeli bir açılış vardır.

CPLDlerde birkaç yüz adet mantık bloku tek bir bağlantı ağı ile birbirine bağlanır.

Şimdi CPLD ile FPGA farklarına kısaca değinelim.

CPLD FPGA
Anında açılış. Elektrik verildiği sırada çalışmaya başlar. FPGA harici bir hafızadan ayarlama verisini okumak zorundadır. O yüzden bir gecikme söz konusudur.
Kalıcıdır. CPLD programlandıktan sonra yıllar boyu bozulmadan kalır. FPGA programı SRAM bellekte saklar. Elektrik kesildiğinde bu veri kaybolur.
Düşük Güç tüketimi Yüksek Güç Tüketimi
Basit projeler için daha ucuz FPGAlar CPLDlere göre çok daha özellikli olsa da daha pahalıdır.
Kalıcı hafızada program saklandığı için daha güvenli. FPGAların programı harici hafızada saklandığı için okunabilir. Şifreleme gibi ekstra güvenlik önlemi gerekir.
Çok küçük miktarda kapasite Aşırı miktarda mantık ve depolama elementleri ile oldukça karmaşık devreler tasarlanabilir. FPGAlar binlerce kat daha fazla kapasiteye sahiptir.
Programlama için kapatmak ve yeniden programlamak lazımdır. FPGAlar içindeki devreyi çalışırken bile değiştirebilir.

 

Görüldüğü gibi CPLDler daha basit ve küçük işlemlerde kullanılırken FPGAlar daha karmaşık ve büyük işlerde kullanılıyor. FPGAların popülerliği CPLDlere göre çok daha fazladır. Bu bile FPGAları tercih etmek için yeterli bir sebeptir.

 

 

Kaynaklar,

CPLD vs FPGA: Differences between them and which one to use?, https://numato.com/kb/cpld-vs-fpga-differences-one-use/, Erişim Tarihi: 08.10.2018

Complex Programmable Logic Device (CPLD) Architecture and Its Applications, https://www.elprocus.com/complex-programmable-logic-device-cpld-architecture-applications/, Erişim Tarihi: 08.10.2018

Kapak Resmi, https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/a3/Altera_MAX_7128_2500_gate_CPLD.jpg/1200px-Altera_MAX_7128_2500_gate_CPLD.jpg

Alıntı
lojikprob.com

admin

Merhaba ben Anıl Özkomanova. 11.Kasım 1989 Bandırma doğumluyum. Evli ve 1 Erkek evlat sahibiyim. Bandırma Balıkesir iline bağlı ülkemizin en gelişmiş sanayi ve liman şehirlerinden biridir. Şu anda Ankara’da ikamet etmekle birlikte iş hayatımda buradan devam etmekteyim. Yaşım 29 farklı projeler ve heyecanlar içinde sürekli kendimi geliştirmeye çalışan biriyim.

You may also like...

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir