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Micron Document

<!DOCTYPE html>

<title>Complex Programmable Logic Device</title>

</head>

<h1 id="firstHeading" class="firstHeading mw-first-heading"><span class="mw-page-title-main">Complex Programmable Logic Device</span></h1>

</header>

</div>

<p><b>Complex Programmable Logic Devices</b> (<b>CPLD</b>) stellen in der <a href="Digitaltechnik" title="Digitaltechnik">Digitaltechnik</a> sogenannte <a href="Programmierbare_logische_Anordnung" title="Programmierbare logische Anordnung">programmierbare logische Schaltungen</a> dar. Sie sind technologischer Nachfolger der <a href="Programmable_Array_Logic" title="Programmable Array Logic">Programmable Array Logic</a> (PAL) und im Aufbau einfacher als die deutlich komplexeren <a href="Field_Programmable_Gate_Array" title="Field Programmable Gate Array">Field Programmable Gate Arrays</a> (FPGAs).

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Aufbau">Aufbau</h2></div>

<p>CPLDs bestehen im Wesentlichen aus folgenden Elementen:

</p>

<ul><li>programmierbare <a href="Konjunktion_(Logik)" title="Konjunktion (Logik)">AND</a>/<a href="Disjunktion" title="Disjunktion">OR</a>-<a href="Koppelfeld" title="Koppelfeld">Matrix</a></li>

<li>programmierbare <a href="R%C3%BCckkopplung#Elektrische_Schaltungstechnik" title="Rückkopplung">Rückkopplung</a></li>

<li>Eingabeblock</li>

<li>Ausgabeblock</li></ul>

<p>Ein-/Ausgabeblöcke können schnelle <a href="Speicher" title="Speicher">Speicher</a>, wie <a href="Latch" title="Latch">Latches</a>, D-<a href="Flipflop" title="Flipflop">Flipflops</a> oder <a href="Register_(Computer)" class="mw-redirect" title="Register (Computer)">Register</a>, sein. In vielen modernen <a href="Programmierbare_logische_Schaltung" title="Programmierbare logische Schaltung">PLDs</a> stehen programmierbare Ausgänge zur Verfügung, denen man definierte Zustände (<i>active low, active high, tristate</i>) zuweisen kann. Der AND/OR-Matrix als Kern kann jede beliebige kombinatorische Verknüpfung zugewiesen werden.

</p><p>Ein CPLD setzt sich aus vielen SPLDs (simple programmable logic device) zusammen. Diese werden Makrozellen genannt. Die einzelnen SPLDs werden wiederum über Busse miteinander verbunden. Der homogene Aufbau ermöglicht eine exakte Bestimmung der Durchlaufzeiten, was den wesentlichen Unterschied zu den <a href="FPGA" class="mw-redirect" title="FPGA">FPGAs</a> ausmacht. Ein weiterer, allerdings nicht grundlegend notwendiger Unterschied ist die Konfiguration: Durch Fertigung in EECMOS <i>electronically erasable complementary metal oxide semiconductor</i> bleibt nach der Konfiguration das Programm im CPLD und muss nicht bei jedem Start neu geladen werden. Dieses Kriterium der Konfiguration ist kein wesentliches Unterscheidungsmerkmal zwischen CPLDs und FPGAs, allerdings ist es derzeit technologisch noch nicht möglich, die wesentlich komplexeren FPGA-Strukturen gemeinsam mit <a href="EEPROM" class="mw-redirect" title="EEPROM">EEPROM</a>-Zellen wie bei einem CPLD auf einem Chip unterzubringen. Am Markt befindliche rekonfigurierbare FPGA-Bausteine ohne externen Speicher sind derzeit (Mitte 2007) so genannte <i>Multi-Die</i>-Lösungen. Dabei werden mehrere, technologisch unterschiedlich hergestellte Halbleiterchips wie ein herkömmlicher SRAM-basierender FPGA-Chip und ein Flash-Konfigurationschip gemeinsam in einem Chipgehäuse untergebracht. Nach außen hin wird dann für das FPGA kein externer Speicher mehr benötigt.

</p><p>Durch die hohe Anzahl von Eingängen pro Logikblock bieten sich CPLDs vor allem für die Lösung komplexer, paralleler kombinatorischer AND/OR-Logik an, bei denen viele Ein- bzw. Ausgänge benötigt werden. Gleichzeitig sollte die Anzahl der notwendigen Speicher (<a href="Flipflop" title="Flipflop">Flipflops</a>) bei der Anwendung von CPLDs gering sein, da pro Ein- bzw. Ausgabepins meist nur ein einziges Flipflop als Register zur Verfügung steht. Digitale Schaltungen, welche viele Register erfordern, wie beispielsweise <a href="Schieberegister" title="Schieberegister">Schieberegister</a> oder digitale <a href="Synchronz%C3%A4hler" title="Synchronzähler">Zähler</a>, lassen sich daher nur bis zu einem gewissen Grad in CPLDs effizient realisieren.

</p><p>Bei steigender Zahl der Zellen werden die Makrozellen mit lokalen Leitungen zu übergeordneten Strukturen wie <i>Logic Array Blocks</i>, LABs zusammengefasst. Diese Bezeichnungen variieren allerdings je nach Hersteller.

</p><p>Hersteller sind beispielsweise <a href="Xilinx" title="Xilinx">Xilinx</a>, <a href="Altera" title="Altera">Altera</a>, <a href="Lattice_Semiconductor_Corporation" title="Lattice Semiconductor Corporation">Lattice</a>, <a href="Actel" title="Actel">Actel</a>, <a href="Lucent" class="mw-redirect" title="Lucent">Lucent</a>, <a href="Cypress_Semiconductor_Corporation" title="Cypress Semiconductor Corporation">Cypress</a>, <a href="Atmel" title="Atmel">Atmel</a> oder Quicklogic.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Weblinks">Weblinks</h2></div>

<div class="sisterproject" style="margin:0.1em 0 0 0;"><div class="noresize noviewer" style="display:inline-block; line-height:10px; min-width:1.6em; text-align:center;" aria-hidden="true" role="presentation"><span class="mw-default-size" typeof="mw:File"><span title="Commons"></span></span></div><b><span class=""><a class="external text" href="https://commons.wikimedia.org/wiki/Category:Complex_programmable_logic_devices?uselang=de"><span lang="en">Commons</span>: Complex programmable logic devices</a></span></b> – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien</div>

<ul><li><a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.mikrocontroller.net/articles/CPLD">CPLD-Grundlagen</a> bei mikrocontroller.net</li>

<li><a rel="nofollow" class="external text" href="https://github.com/azonenberg/openfpga">OpenFPGA</a>, Open-Source-FGPA- und CPLD-<a href="Toolchain" title="Toolchain">Toolchain</a> (<a href="GitHub" title="GitHub">GitHub</a>-<a href="Repository" title="Repository">Repository</a>)</li></ul>

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<div class="klappleiste-kopf"><a href="Programmierbare_logische_Schaltung" title="Programmierbare logische Schaltung">Programmierbare Logik</a></div>

<td class="erw-nav-gruppe" style="white-space: nowrap;text-align: right;border: 1px solid transparent;border-top: 1px solid #FFF;border-bottom: 2px solid #FFF;padding: 0 1em;"><b>Konzepte</b>

</td>

<p><a href="Anwendungsspezifische_integrierte_Schaltung" title="Anwendungsspezifische integrierte Schaltung">ASIC</a> •

<a href="System-on-a-Chip" title="System-on-a-Chip">SoC</a> •

(<a href="Configurable_Logic_Block" title="Configurable Logic Block">CLB</a>) •

<a class="mw-selflink selflink">CPLD</a> •

<a href="Erasable_Programmable_Logic_Device" title="Erasable Programmable Logic Device">EPLD</a> •

<a href="Programmierbare_logische_Anordnung" title="Programmierbare logische Anordnung">PLA</a> •

<a href="Programmable_Array_Logic" title="Programmable Array Logic">PAL</a> •

<a href="Programmable_Array_Logic" title="Programmable Array Logic">GAL</a> •

<a href="PSoC" title="PSoC">PSoC</a> •

<a href="Reconfigurable_Computing" title="Reconfigurable Computing">Reconfigurable Computing</a>

(<a href="Xputer" title="Xputer">Xputer</a>) •

Soft microprocessor •

Circuit underutilization •

High-level synthesis •

<a href="Hardwarebeschleunigung" title="Hardwarebeschleunigung">Hardwarebeschleunigung</a>

</p>

</td></tr>

<tr>

<td class="erw-nav-gruppe" style="white-space: nowrap;text-align: right;border: 1px solid transparent;border-top: 1px solid #FFF;border-bottom: 2px solid #FFF;padding: 0 1em;"><b>Programmiertechnik</b>

</td>

<p><a href="Gate-Array" title="Gate-Array">Masken-programmiert</a> •

<a href="Antifuse-Technologie" title="Antifuse-Technologie">Antifuse</a> •

<a href="Erasable_Programmable_Read-Only_Memory" title="Erasable Programmable Read-Only Memory">EPROM</a> •

<a href="Electrically_Erasable_Programmable_Read-Only_Memory" title="Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory">E²PROM</a> •

<a href="Flash-Speicher" title="Flash-Speicher">Flash</a> •

</p>

</td></tr>

<tr>

</td>

<p><a href="Verilog" title="Verilog">Verilog</a>

(A,

AMS) •

(<a href="Very_High_Speed_Integrated_Circuit_Hardware_Description_Language" title="Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language">AMS</a>,

VITAL) •

<a href="SystemVerilog" title="SystemVerilog">SystemVerilog</a>

(DPI) •

<a href="SystemC" title="SystemC">SystemC</a> •

AHDL •

Handel-C •

<a href="Property_Specification_Language" title="Property Specification Language">PSL</a> •

UPF •

<a href="PALASM" title="PALASM">PALASM</a> •

<a href="Advanced_Boolean_Equation_Language" title="Advanced Boolean Equation Language">ABEL</a> •

CUPL •

OpenVera •

C to HDL •

Flow to HDL •

MyHDL •

<a href="Just_Another_Hardware_Definition_Language" title="Just Another Hardware Definition Language">JHDL</a> •

ELLA

</p>

</td></tr>

<tr>

<td class="erw-nav-gruppe" style="white-space: nowrap;text-align: right;border: 1px solid transparent;border-top: 1px solid #FFF;border-bottom: 2px solid #FFF;padding: 0 1em;"><b>Hersteller</b>

</td>

<p>Accellera •

Achronix •

<a href="Altera" title="Altera">Altera</a> (<a href="Intel" title="Intel">Intel</a>) •

<a href="AMD" title="AMD">AMD</a> (<a href="Xilinx" title="Xilinx">Xilinx</a>) •

Aldec •

<a href="Bitmain" title="Bitmain">Bitmain</a> •

<a href="Cadence_Design_Systems" title="Cadence Design Systems">Cadence</a> •

Duolog •

Forte •

<a href="Infineon" title="Infineon">Infineon</a> (<a href="Cypress_Semiconductor_Corporation" title="Cypress Semiconductor Corporation">Cypress</a>) •

<a href="Lattice_Semiconductor_Corporation" title="Lattice Semiconductor Corporation">Lattice</a> •

<a href="Mentor_Graphics" title="Mentor Graphics">Mentor Graphics</a> •

<a href="Microchip_Technology" title="Microchip Technology">Microchip Technology</a> •

<a href="Signetics" title="Signetics">Signetics</a> •

<a href="Synopsys" title="Synopsys">Synopsys</a>

(Magma,

Virage Logic) •

<a href="Texas_Instruments" title="Texas Instruments">Texas Instruments</a> •

Tabula •

</p>

</td></tr>

<tr>

<td class="erw-nav-gruppe" style="white-space: nowrap;text-align: right;border: 1px solid transparent;border-top: 1px solid #FFF;border-bottom: 1px solid #FFF;padding: 0 1em;"><b>Produkte</b>

</td>

<td class="erw-nav-gruppe" style="white-space: nowrap;text-align: right;border: 1px solid transparent;border-top: 1px solid #FFF;border-bottom: 2px solid #FFF;padding: 0 1em;"><b>Hardware</b>

</td>

<p><a href="Stratix" class="mw-redirect" title="Stratix">Stratix</a> •

<a href="Altera#Produkte" title="Altera">Agilex</a> •

<a href="Altera#Produkte" title="Altera">Cyclone</a> •

<a href="Altera#Produkte" title="Altera">Arria</a> •

<a href="Altera#Produkte" title="Altera">Max</a> •

Kintex •

Zynq •

Virtex •

iCE

</p>

</td></tr>

<tr>

<td class="erw-nav-gruppe" style="white-space: nowrap;text-align: right;border: 1px solid transparent;border-top: 1px solid #FFF;border-bottom: 2px solid #FFF;padding: 0 1em;"><b>Software</b>

</td>

<p><a href="Altera#Quartus" title="Altera">Intel Quartus Prime</a> •

Xilinx ISE •

Xilinx Vivado •

ModelSim •

VTR

</p>

</td></tr>

<tr>

</td>

<td class="erw-nav-gruppe" style="white-space: nowrap;text-align: right;border: 1px solid transparent;border-top: 1px solid #FFF;border-bottom: 2px solid #FFF;padding: 0 1em;"><b>Proprietär</b>

</td>

<p>ARC •

<a href="Arm_Cortex-M" title="Arm Cortex-M">Arm Cortex-M</a> •

<a href="PowerPC" title="PowerPC">PowerPC</a> •

<a href="LEON" title="LEON">LEON</a> •

<a href="Lattice_Semiconductor_Corporation" title="Lattice Semiconductor Corporation">LatticeMico8</a> •

<a href="MicroBlaze" title="MicroBlaze">MicroBlaze</a> •

<a href="PicoBlaze" title="PicoBlaze">PicoBlaze</a> •

<a href="Altera_Nios" title="Altera Nios">Nios</a> •

</p>

</td></tr>

<tr>

<td class="erw-nav-gruppe" style="white-space: nowrap;text-align: right;border: 1px solid transparent;border-top: 1px solid #FFF;border-bottom: 1px solid #FFF;padding: 0 1em;"><b>Open-Source</b>

</td>

<p><a href="Java-Prozessor" title="Java-Prozessor">JOP</a> •

<a href="Lattice_Semiconductor_Corporation" title="Lattice Semiconductor Corporation">LatticeMico32</a> •

OpenCores •

<a href="OpenRISC" title="OpenRISC">OpenRISC</a> •

<a href="RISC-V" title="RISC-V">RISC-V</a> •

Zet

</p>

</td></tr>

</tbody></table></div>

</td></tr>

</tbody></table></div>

</td></tr>

</tbody></table></div></div></div><div><div class="zim-footer">

Dieser Artikel wurde von <a class="external text" title="Zuletzt bearbeitet am 2024-01-22" href="https://de.wikipedia.org/wiki/?title=Complex_Programmable_Logic_Device&oldid=241430343">Wikipedia</a> herausgegeben. Der Text ist unter <a class="external text" href="https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/deed.de">Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0</a> verfügbar, sofern nicht anders angegeben. Für die Mediendateien können zusätzliche Bedingungen gelten.

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