Présentation des Dispositifs Logiques Programmables (PLD)

Qu’est-ce que le PLD?

PLD signifie Dispositif logique programmable. Un dispositif logique programmable est une puce électronique programmable individuelle qui peut être utilisée comme élément pour construire des circuits numériques pouvant être reconfigurés. Les dispositifs logiques programmables ont des éléments programmables qui peuvent être modifiés et programmés à l’aide d’un programme spécial même après que le produit a quitté le site de fabrication. Par rapport à un PLD, un ASIC / puce typique est constitué de portes logiques et a une fonction fixe qu’il a été conçu et programmé pour exécuter une fonctionnalité. Contrairement à ces circuits intégrés typiques, les dispositifs logiques programmables peuvent être reconfigurés pour remplir diverses fonctions en fonction des besoins de l’utilisateur.

Comment Fonctionnent les Dispositifs Logiques Programmables (PLD)?

Les dispositifs logiques programmables contiennent plusieurs éléments logiques tels que des bascules ainsi que des portes ET ET OU qui peuvent être configurées par l’utilisateur. La logique interne et les connexions peuvent être modifiées par l’utilisateur au cours du processus de programmation qui se fait à l’aide d’une application logicielle dédiée.

Les dispositifs logiques programmables sont parfois constitués d’un certain nombre de fusibles qui sont intacts dans le PLD d’origine non programmé. lorsque vous programmez le périphérique logique et confirmez les interconnexions, vous soufflez essentiellement les fusibles pour rendre les connexions permanentes dans une configuration particulière selon votre conception.

Pour programmer un dispositif logique programmable, vous devez vous assurer que vous utilisez le bon logiciel et la bonne langue pour communiquer avec la technologie. Vous utiliserez très probablement un langage de description du matériel, ou HDL. Si vous recherchez un langage de niveau supérieur pour les appareils complexes, vous pouvez utiliser des langages tels que VHDL ou Verilog.

Vous auriez également besoin d’un programmeur de périphérique pour déplacer le modèle logique que vous avez conçu dans le langage matériel donné sur le périphérique logique programmable.

Types de Dispositifs Logiques Programmables (PLD)

Il existe plusieurs types de Dispositifs Logiques programmables, chacun ayant différentes caractéristiques programmables. Ils sont les suivants:

• Mémoire Morte programmable (PROM)

Dans une mémoire morte programmable typique, ou PROM, l’entrée est introduite dans un réseau ET fixe qui fait office de décodeur, puis est traitée par un réseau OU programmable avant de donner la sortie.

• Logique de tableau programmable (PAL)

Un dispositif logique de réseau programmable, ou PAL, comprend un réseau ET programmable, puis un réseau OU fixe dans cette séquence. En tant que tel, la sortie de ces dispositifs serait la combinaison des entrées sous forme de somme de produits. Ces dispositifs ont généralement un réseau de cellules de transistors.

• Tableau logique programmable (PLA)

Un PLA, ou Réseau Logique Programmable, comprend deux réseaux ET ET OU programmables l’un après l’autre, pris en sandwich entre l’entrée et les sorties.

• Dispositif Logique Programmable Complexe (CPLD)

Dans un CPLD, ou un Dispositif Logique Programmable Complexe, il existe un ensemble de blocs comprenant chacun des dispositifs logiques Programmables qui sont alors reliés par une matrice d’interconnexion globale. En tant qu’utilisateur, vous avez la possibilité de programmer les blocs de périphériques logiques programmables individuels, ainsi que les interconnexions qui jouxtent les différents blocs PLD les uns avec les autres. En savoir plus sur les CPLD ici.

• Réseau de portes programmables sur le terrain (FPGA)

Les FPGA sont généralement constitués d’une matrice logique programmable, d’une matrice de routage programmable et d’entrées/ sorties programmables. La structure logique programmable est essentiellement un réseau bidimensionnel de blocs logiques qui peuvent être configurés par l’utilisateur. Les routes programmables sont les canaux de routage et les boîtiers de connexion ou de commutation qui connectent les différents blocs et broches ensemble dans le circuit. En fin de compte, vous pouvez également configurer les broches de tampon d’E / S et déterminer quelles broches de la puce fonctionnent comme broches d’entrée, broches de sortie ou broches d’E / S. En savoir plus sur les FPGA ici.

Pourquoi Devriez-Vous Utiliser Des PLD?

• Les dispositifs logiques programmables offrent à l’utilisateur plus de flexibilité pendant le cycle de conception. En effet, les opérations de conception sont basées sur la modification de l’ensemble du fichier de programmation. Ces changements peuvent être observés de manière tangible à l’intérieur des pièces de travail et de la conception du PLD.
• Les dispositifs logiques programmables sont relativement plus petits et occupent moins d’espace sur la carte. En conséquence, ils ont également un temps d’assemblage plus court et un processus d’assemblage relativement plus simple en soi. Cela se traduit également par une réduction des coûts.
• Les dispositifs logiques programmables ont tendance à consommer un degré de puissance inférieur et se caractérisent également par un ensemble d’interconnexions moins important dans les boîtiers que les options alternatives. Toutes ces caractéristiques se traduisent par une grande fiabilité du système ainsi que par une grande flexibilité.
• Les PLD sont hautement programmables sur le terrain – cela signifie que la puce ou le circuit peut être programmé complètement en dehors de l’environnement de fabrication. Vous n’avez pas nécessairement besoin d’effectuer les modifications pendant la construction du circuit car les modifications peuvent être apportées ultérieurement, au besoin.
• La possibilité de modifier la configuration de l’appareil fait des dispositifs logiques programmables une option extrêmement attrayante grâce à sa personnalisation et à sa personnalisation.
• La diminution du nombre de circuits intégrés utilisés lorsqu’ils sont remplacés par des PLD augmente la fiabilité du circuit, d’autant plus qu’il y a moins d’interconnexions.
• Étant donné que les dispositifs logiques programmables sont effaçables et modifiables, ils sont idéaux pour les situations ou les technologies nécessitant des mises à jour cohérentes ou si elles doivent être réutilisées à un moment donné de leur cycle de vie.

Les dispositifs logiques programmables ont permis à de nombreux utilisateurs, concepteurs et fabricants de proposer une technologie incroyablement innovante et phénoménale centrée sur la production de solutions logiques dans une variété d’applications. La consommation d’énergie réduite, le coût réduit et l’intégration de tant de fonctionnalités qui ne sont tout simplement pas une possibilité avec la plupart des autres alternatives, font tous des dispositifs logiques programmables une option très privilégiée et préférée pour plusieurs utilisateurs appartenant à un certain nombre d’horizons et d’industries différents.