Périphériques logiques programmables : PAL, GAL, CPLD

Cette séance de cours présente les concepts de Programmable Array Logic (PAL), Generic Array Logic (GAL) et Complex Programmable Logic Devices (CPLD). La technologie PAL permet la réalisation de n'importe quelle fonction logique avec un délai d'entrée-sortie fixe et une faible consommation d'énergie. La technologie GAL surmonte les limites de PAL en utilisant le routage distribué et les portes d'accès. Les CPLD, avec leurs macro-cellules et leurs réseaux de routage, gèrent la complexité croissante des systèmes numériques. La séance de cours couvre également la transition des CPLD aux FPGA (Field Programmable Gate Arrays), mettant en évidence l'utilisation de tables de correspondance (LUT) et le routage distribué dans les FPGA. Il explique l'architecture, le lieu et le processus de routage, ainsi que l'évolution des FPGA à partir des CPLD, en soulignant l'importance des langages de description matérielle (HDL) tels que VHDL et Verilog pour la conception des FPGA.

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Field-programmable gate array

A field-programmable gate array (FPGA) is an integrated circuit designed to be configured after manufacturing. The FPGA configuration is generally specified using a hardware description language (HDL), similar to that used for an application-specific integrated circuit (ASIC). Circuit diagrams were previously used to specify the configuration, but this is increasingly rare due to the advent of electronic design automation tools. FPGAs contain an array of programmable logic blocks, and a hierarchy of reconfigurable interconnects allowing blocks to be wired together.

Circuit logique programmable

Un circuit logique programmable ou PLD (Programmable Logical Device), est un circuit intégré logique qui peut être programmé après sa fabrication. Il se compose de nombreuses cellules logiques élémentaires contenant des bascules logiques librement connectables. L'utilisateur doit donc programmer le circuit avant de l'utiliser. Les différentes logiques de programmation (unique, reprogrammable) et d'architecture ont conduit à la création de sous-familles dont les plus connues sont les FPGA et les CPLD.

Complex programmable logic device

A complex programmable logic device (CPLD) is a programmable logic device with complexity between that of PALs and FPGAs, and architectural features of both. The main building block of the CPLD is a macrocell, which contains logic implementing disjunctive normal form expressions and more specialized logic operations. Some of the CPLD features are in common with PALs: Non-volatile configuration memory. Unlike many FPGAs, an external configuration ROM isn't required, and the CPLD can function immediately on system start-up.

Programmable Array Logic

Programmable Array Logic (PAL) is a family of programmable logic device semiconductors used to implement logic functions in digital circuits introduced by Monolithic Memories, Inc. (MMI) in March 1978. MMI obtained a registered trademark on the term PAL for use in "Programmable Semiconductor Logic Circuits". The trademark is currently held by Lattice Semiconductor. PAL devices consisted of a small PROM (programmable read-only memory) core and additional output logic used to implement particular desired logic functions with few components.

Gate array

A gate array is an approach to the design and manufacture of application-specific integrated circuits (ASICs) using a prefabricated chip with components that are later interconnected into logic devices (e.g. NAND gates, flip-flops, etc.) according to custom order by adding metal interconnect layers in the factory. It was popular during the upheaval in the semiconductor industry in the 1980s, and its usage declined by the end of the 1990s.

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