Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
2013 спецпрактикум+проектирование расчет / Тема5_СБИС программируемые.ppt
Скачиваний:
55
Добавлен:
23.02.2015
Размер:
1.86 Mб
Скачать

Заказные схемы

Полностью заказные схемы целиком проектируются по требованиям конкретного заказчика. Такие схемы очень дороги и имеют длительные циклы проектирования.

Схемы на стандартных ячейках отличаются от полностью заказных тем, что их фрагменты берутся из заранее разработанной библиотеки схемных решений. Такие фрагменты уже хорошо отработаны, стоимость и длительность проектирования при этом снижаются.

Полузаказные схемы

К полузаказным схемам относятся базовые матричные кристаллы БМК (в английской терминологии MPGA, Mask Programmable Gate Arrays). В этом случае имеется стандартный полуфабрикат, который доводится до готового изделия с помощью индивидуальных межсоединений.

Особое место в классификации занимают БИС/СБИС ПЛ. С

одной стороны, они относятся к СпИС, т. к. в конечном счете приспосабливаются к требованиям конкретного проекта. В то же время этот процесс (конфигурация схемы) не затрагивает изготовителя, для которого схемы являются стандартным продуктом со всеми вытекающими из этого выгодами.

Стоимость проектирования БИС/СБИС велика и может достигать сотен миллионов долларов. Для дорогостоящих вариантов проектирования БИС/СБИС производство становится рентабельным только при большом объеме их продаж.

Полностью заказное проектирование для СпИС не характерно. Оно стоит настолько дорого, что применяется практически только для создания стандартных БИС/СБИС массового производства. Например, проектирование первого 32-разрядного

микропроцессора обошлось в свое время

в

140 млн.|

долларов,

а ЗУ емкостью в 1 Мбит —

в

395 млн.

долларов.

 

 

 

 

 

 

 

 

CИС СИЗГ

CПР

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Диаграмма областей целесообразного применения различных типов специализированных БИС/СБИС

Проектирование стандартных ИС массового производства, как и проектирование заказными методами вообще, - удел крупных специализированных фирм. На долю системотехников приходятся главным образом другие разработки:

цифровых устройств малой сложности на МИС и СИС,

микропроцессорных систем для целей управления техническими объектами и технологическими процессами,

малотиражной аппаратуры либо прототипов систем на основе ИС программируемой логики.

Львиной долей инженерных разработок аппаратуры в условиях современной России по-видимому явится

использование программируемой логики для создания требуемых устройств и/или их отладки.

Укрупненная

структура

алгоритмов

проектирования

Классификация СБИС ПЛ

С целью систематизации информации о характеристиках и особенностях существующих СБИС ПЛ выделяют набор классификационных критериев:

•степень интеграции;

•архитектура простейшего функционального преобразователя;

•организация внутренней структуры СБИС и структуры матрицы соединений функциональных преобразователей;

наличие внутренней RAM памяти;

технология изготовления программируемого элемента.

Степень интеграции БМК и СБИС характеризуется логической емкостью. Логическая емкость, измеряемая числом
Степень интеграции

ПЛ

(NЛВ) логических вентилей (элементов типа 2И-НЕ),

определяет возможность оцениваемой СБИС обеспечить реализацию цифрового устройства (либо цифровых устройств), для построения которого (которых) требуется NЛВ логических

вентилей.

В соответствии с выбранным критерием СБИС ПЛ делят на СБИС, имеющие:

низкую степень интеграции (лог. емк. до 1500 ЛВ);

среднюю степень интеграции (лог.емк. от 1500 до 15000 ЛВ);

высокую степень интеграции (лог.емк. от 15000 до 150000 ЛВ);

сверхвысокую степень интеграции (лог.емк. более 150000 ЛВ).

2