MAXⅡCPLD应用程序手册
11页1、 电子设计自动化【Altera的MAX II 系列CPLD】 物电学院姓名 李欢 班级 自动化1211 学号 12318106 MAX CPLD应用程序手册 1、MAX 无论设计基于通信、消费、计算机、或工业应用,当发展控制路径应用受制于成本和能源的预算时,MAX设备成为特点设计师所需要的。MAX设备的低价格,低功耗,高密度为他们完美解决幅相控制应用提供便利,包括在CPLD最新的应用方面以及以前的地方。当应用于开发一个新型CPLD时,MAX设备要比以往的MAX设备具备更为完善的功用和特点: 1、价位只有原来设备一半的低廉的价格 2、约只有原来设备十分之一的超低功耗 3、四倍于原来设备的高密度 4、两倍于原来设备的高效功能 这些优点使得设计人员能够将多个控制程序路径集成到一个单一的设备上便于使用。如图1所示,MAX的关键控制通道功能有四类:I/O扩展接口;接口桥接;上电顺序以及系统配置。 相比于第一代MAX设备,MAX只需不到其一半的设备成本,MAX II器件是基于0.18微米Flash工艺。表1显示的为MAX系列设备的功能与封装。 图1表1 MAX II系列亮点 特征EPM240EPM
2、570EPM1270EPM2210逻辑单元(LE)2405701,27021,20典型等效宏单元1924409801,700最大用户I/O引脚80160212272位用户闪存8,1928,1928,1928,192速度等级3,4,53,4,53,4,53,4,5角对角性能(tpD1)4.7ns5.5ns6.3ns7.1ns最快的性能(tpD2)3.8ns3.7ns3.7ns3.7ns可用的软件包1100引脚TQPF2100引脚TQFP144引脚TQFP256引脚BGA3144引脚TQFP256引脚BGA3 256针的BGA3324引脚BGA3 表1注:1所有封装支持各容量间的垂直移植。 2 TQFP:薄四方扁平封装。 3 FineLine的BGA封装(1.0毫米间距)。 MAX的高密度特点为设计师对复杂的控制和系统顺序提供必要的逻辑顺序。上电顺序是其他设备供电的上一个序列,以确保所有设备正常运行。上电顺序通常包括诸如系统启动,系统复位和片选产生一个具有功能多电压环境。这些应用通常是组合成一个单一的设计,需要即时启动设备,如MAX II CPLD。 在上电顺序上,CPLD确保主板能够按照
3、其上所有设备的要求来工作。这个操作通常由一台状态机来控制在任意预定的时间间隔内读取信号或通过从主板上的其他设备读取信号。由于CPLD在主板上控制复位,它通常也可以控制单个芯片的设备。 多电压系统启动所需要的设备要能立即打开并且为在PCB板上其他电源平面提供准备时间。由于主板和电源平面板上的数量增加,导致其对上电顺序的逻辑复杂性要求随之提升。表2描述了MAXCPLD 的功能,适用于电排序。表2 MAX II器件的优点:上电顺序 特征效益即时启动管理PCB上其他设备的上电顺序 多伏核心 操作在1.8,2.5,或3.3 V电源,减少电源轨并简化电路板设计 成本最低的单位I/ O引脚 在较低的成本下获得更多的I / O能力,来控制I/ O密集型宽度总线,重置和使能信号可重复编程 通过能提供最大灵活性并能在最后一刻做出可改变的可编程程序来简化电子设备的发展高密度 管理复杂的高度密集的电路板上电顺序 表22、多伏电源的后续管理 时至今日,主板上要求有更多的电压等级和管理上电顺序,以保证为额外的需求提供复杂的控制逻辑。MAX设备提供的在CPLD上的高密度使得它能够在一台单独设备上完成复杂操作控制。灵
4、活的多电压I/O也使在电源总线上的关键控制功能增加。图2展示了一个典型的设备上电顺序的应用。多个电源轨支持不同的设备、管理和控制逻辑以组成不同的完整的器件序列。图23、 板交换管理和监测 架板系统常常支持与呼唤插件板。此应用程序要求板管理控制为系统的监测和热插拔提供支持的插件板背板。在图3中,MAX器件的监测需要从背板插入和删除。大电流输出的MAX器件的驱动能力使信号LED指示哪些板在底板上的插座插入。与此同时,内建快闪记忆体可以记录用户的每板时流入流出的背板插入日志。MAX系列器件也支持热插拔,其中设备可以插入系统核心而无损害从而为特殊插件布局。图34、系统配置与初始化图 MAX CPLD的灵活的可编程接口、用户快闪记忆体和并行闪存加载功能,是用于配置和初始化易失性器件的低成本解决方案。在快闪记忆体和分立器组合中, MAX CPLD 可以快速方便的配置FPGA,数字信号处理器,ASSP和ASIC。由于可用性和成本,不同厂商的具体配置器件,MAX CPLD的编程接口,可应用任何离散存储装备,使存储设备变化。 例如,当配置一个FPGA时,MAX器件可用于实现状态机功能以实现执行配置信号的
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