19
اﻟﺴﻮرﻳﺔ اﻟﻌﺮﺑﻴﺔ اﻟﺠﻤﻬﻮرﻳﺔ اﻟﻌﺎﻟﻲ اﻟﺘﻌﻠﻴﻢ وزارة ﺣﻠﺐ ﺟﺎﻣﻌﺔ واﻻﻟﻜﺘﺮوﻧﻴﺔ اﻟﻜﻬﺮﺑﺎﺋﻴﺔ اﻟﻬﻨﺪﺳﺔ آﻠﻴﺔ اﻟﺤﻮاﺳﻴﺐ هﻨﺪﺳﺔ ﻗﺴﻢ اﻟﺤﺎﺳﺒﺎت ﻣﺨﺒﺮ اﻟﻤﻬﻨﺪس إﻋﺪاد: ﻋﺰﻳﺰ أﺳﺎﻣﺔ اﻟﺜﺎﻟﺜﺔ اﻟﺴﻨﺔ ﻟﻄﻼب اﻷوﻟﻰ اﻟﺠﻠﺴﺔ ﻣﻠﺨﺺ: ﺣﺎﺳﺒﺎت+ اﻟﻜﺘﺮون أﺟﻬﺰة ﻟﻠﺒﺮﻣﺠﺔ اﻟﻘﺎﺑﻠﺔ اﻟﻤﻨﻄﻖ: Programmable Logic Devices اﻷول اﻟﺪراﺳﻲ اﻟﻔﺼﻞ٢٠٠٩ - ٢٠١٠

Programmable Logic Devices

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Introduction to PLDs and FPGAs

Citation preview

الجمهورية العربية السورية وزارة التعليم العالي

آلية الهندسة الكهربائية وااللكترونية–جامعة حلب مخبر الحاسبات–قسم هندسة الحواسيب

أسامة عزيز: إعداد المهندس

الكترون+ حاسبات : ملخص الجلسة األولى لطالب السنة الثالثة Programmable Logic Devices: المنطق القابلة للبرمجة أجهزة

الفصل الدراسي األول٢٠١٠ - ٢٠٠٩

١

Programmable Logic Devices :أجهزة المنطق القابلة للبرمجة -١ة ل آل من عناصر العائل ديلها لتناسب 7400إن الوظيفة المزودة من قب ة وال يمكن تع هي ثابت

ة . حالة تصميمية معينة ذه الحقيق ةً ( ه ذه مقرون ًال من ه ة التي تنحصر في آون أن آ بالمحدوديددًا م وي فقط ع ة الشرائح يحت ات المنطقي اء دارات )ن البواب ة لبن ر فعال ذه الشرائح غي جعلت ه

دة رة ومعق ة آبي ن . منطقي بيًا م رًا نس دارًا آبي وي مق رائح تحت ن تصنيع ش ن الممك ه م د أن د وج لقة ر مثبت ة غي ة مع بني دة ( الدارات المنطقي بعينيات ). جام دأت تظهر في الس ذه الشرائح ب ل ه مث

ذاك ت آن زة الم" ودعي ة أجه ة للبرمج ق القابل أو Programmable Logic Devices" نط .PLDsاختصارًا

ة PLDإن الـ اء دارات General-Purpose Chip هي شريحة ذات أغراض عام من أجل بنا . منطقية إنها تتضمن مجموعة من عناصر الدارات المنطقية التي يمكن أن يتم تخصيص وظيفته

ة ـ . بطرق مختلف ن أنPLDإن ال ود يمك ا آصندوق أس وي " Black Box " ينظر إليه يحت ).١(بوابات منطقية ومفاتيح قابلة للبرمجة آما هو موضح في الشكل

جهاز منطق قابل للبرمجة آصندوق أسود) : ١(الشكل تنفيذ أن ترتبط ببعضها البعض ل PLDإن المفاتيح القابلة للبرمجة تتيح للبوابات المنطقية داخل الـ

.الدارة المنطقية المطلوبة Programmable Logic Array ( PLA ): مصفوفة المنطق القابلة للبرمجة -١-١

ـ ن ال واع م دة أن وق PLDsإن ع ي الس ًا ف وافرة تجاري ان . مت ويره آ م تط ذي ت وع األول ال النـ البنية . Programmable Logic Array ( PLA )مصفوفة المنطق القابلة للبرمجة العامة لل

PLA ٢( موضحة في الشكل.( داءات وع الج كل مجم ى ش ا عل ن تحقيقه ة يمك ع المنطقي رة أن التواب ى فك ادًا عل -Sum-ofاعتم

Products Form فإن الـ PLA تحتوي مجوعة من بوابات AND التي تغذي بدورها مجموعة ات ـ . ORمن بواب داخل ال إن م ين في الشكل ف ا هو مب تمر PLA :X1, X2, ……, Xnآم

زل ر مجموعة من دارات الع ل ( Buffersعب ة لك ة والمنفي ة الحقيقي ن القيم ًال م ؤمن آ ي ت والتدخل مى ) م دارات تس ن ال ة م ى آتل طح " إل فوفة " أو " ANDمس ذه " . ANDمص وه

آل من . Product Terms : P1, P2, ….., Pkالمصفوفة تنتج مجموعة من التعابير الجدائية وع هذه التع اط من الن داخل ANDابير يمكن أن يضبط لتحقيق أي ارتب ,.…… ,X1, X2 للم

Xn . داخل لمصفوفة ا آم ن اعتباره دورها يمك ذه ب ة ه ابير الجدائي تج ORالتع ي تن أخرى والت

٢

ة دورها المخارج النهائي لتحقيق أي إن آل مخرج يمكن أن يضبط . F1, F2, ……, Fm: ب .PLAلتالي أي تابع يمثل مجموعُا من الجداءات لمداخل الـ وباP1, P2, …..Pk: مجموع من

PLAالبنية العامة لـ ) : ٢( الشكل

PLAمخطط على مستوى البوابات لـ ) : ٣( الشكل

٣

داخل وأ PLA صغيرة حيث يعرض PLAيوضح مخططًا مفصًال لـ ) ٣( الشكل ة م ة بثالث ربعة . بير جدائية ومخرجين تعا ة للنسخ AND في المصفوفة ANDآل بواب داخل موافق ا ستة م له

ة دخل الثالث ارات ال ة إلش ة والمتمم ة . الحقيقي ى بواب لة إل ل وص ة ANDآ ة للبرمج ي قابل : هر ANDاإلشارة التي تكون موصولة إلى إلى بوابة ارة غي موضحة بواسطة خط متموج أما اإلش

ة بخط مقطوع ANDابة الموصولة إلى البو داخل . فهي ممثل ة م دارة مصممة بحيث أن أي إن الة ى البواب ولة إل ر موص ة ANDغي رج بواب ى خ ؤثر عل ـ . AND ال ت زة ال ي أجه PLAsف

.المتوافرة تجاريًا توجد عدة طرق لتحقيق هذه الوصالت القابلة للبرمجةداخل موضحة P1 التي تنتج الجداء ANDالبوابة ) ٣( في الشكل ى الم و X1وهي موصولة إل

X2 الي إن P1 = X1.X2: وبالت ابه ف P3 = X1'.X2'.X3 و 'P2 = X1.X3: وبشكل مشالمخرج . ORوصالت قابلة للبرمجة توجد أيضًا من أجل المصفوفة . P4 = X1.X3: آما أن

F1 موصول إلى التعابير الجدائية P1 و P2 و P3ي وهو بالتالي يحقق التابع التال: F1 = X1.X2 + X1.X3' + X1'.X2'.X3

:بشكل مشابه فإن F2 = X1.X2 + X1'.X2'.X3 + X1.X3

ابعين الموصوفين أعاله PLAيصور ) ٣( مع أن الشكل ه ( F1 & F2 ) مبرمجة لتنفيذ الت فإنة مصفوفتي ن خالل برمج ن المخرجين OR و ANDوم ًال م إن آ كل مختلف ف F2 و F1 بش

ا . X3 و X2 و X1وابع مختلفة انطالقًا من إشارات الدخل يمكنه أن ينجز ت ى القيد الوحيد هن علابير ANDالتوابع التي يمكن أن تنجز هو حجم المصفوفة ة تع تج فقط أربع ألنها في مثالنا هذا تن

ذي PLAsأجهزة الـ ) . ANDأربعة بوابات ( جدائية ر من ال المتوافرة تجاريًا تأتي بأحجام أآب . تعبيرًا جدائيًا وثمانية مخارج٣٢ مدخًال و١٦: المعامالت النموذجية هي عادة . هناعرضناه

از ) ٣( بالرغم من أن الشكل نمط من PLAيصور بشكل واضح البنية الوظيفية لجه ذا ال إن ه فه أصبح من الرسم ألوف غير مالئم من أجل الدارات الكبيرة وبالتالي فعوضًا عن في المراجع الم ) .٤( ة استخدام النمط الموضح في الشكل التقني

)٣( الموضحة في الشكل PLAالمخطط الشائع للـ ) : ٤( الشكل

٤

ة ANDآل بوابة ى رمز بواب داخل . AND يتم تمثيلها من خالل خط أفقي وحيد موصول إل الماطع مع ا ANDالممكنة للبوابة اقولية التي تتق اطع . لخط األفقي مرسومة آخطوط ش د أي تق عن

يمكن xقابًال للبرمجة موضحًا بواسطة الرمز ) وصلًة ( لخط شاقولي مع خط أفقي فإن ارتباطًا ي ) ٤( الشكل . أن ينجز ة ف ابير الجدائي ذ التع ة الضرورية لتنفي ة للبرمج ين االرتباطات القابل يب

ى رمز هي مرسومة بطريقة مشابهة ORإن آل بوابة ) . ٣( الشكل وط إل اقولي مرب مع خط شة ة . ORبواب ارج البواب ة ANDمخ ات القابل إن االرتباط الي ف وط وبالت ذه الخط ع ه اطع م تتق

كل ن أن تش ة يمك ة الموافق كل . للبرمج تج ) ٤( الش ي تن ة الت ة للبرمج ور الوصالت القابل يص ) .٣( من الشكل F2 و F1التابعين

ذها فعالة من حيث المساح PLAإن الـ ة ) تصنيعها ( ة المطلوبة لتنفي ى شريحة دارة متكامل . علر آالمعالجات المصغرة PLAsولهذا السبب فإن الـ عادة ما تكون مضمنة آجزء من شرائح أآب

Microprocessors . ـ إن ال ة ف ذه الحال ي ه ات PLAف ى بواب ث أن الوصالت إل نع بحي تصAND و ORة للبرمجة تكون ثابتة بدًال من أن تكون قابل.

Programmable Array Logic ( PAL ): منطق المصفوفة القابلة للبرمجة -٢-١ـ ًال من مصفوفتي PLAفي ال إن آ ان للبرمجة OR و ANDف ا قابلت ًا . هم أظهرت ، تاريخي

أوًال آانت صعبًة للتصنيع بشكل : المفاتيح القابلة للبرمجة صعوبتين أمام المصنعين لهذه األجهزة ـ سل زة ال ذة في أجه دارات المنف ق . PLAsيم وثانيًا فإنها آانت تخفض أداء السرعة لل ذه العوائ ه

ة للبرمجة ولكن مصفوفة ANDقادت إلى تطوير جهاز مشابه بحيث أن مصفوفة ه قابل OR فية ة . ثابت ة للبرمج از منطق المصفوفة القابل م جه رف باس ذه تع ريحة آه Programmableش

Array Logic Device أو اختصارًا ( PAL ) . ل الي أق ا أبسط في التصنيع وبالت نظرًا ألنهـ ن ال ة م زة PLAsآلف إن أجه دم أداًء أفضل ف ا تق ات PALs وألنه ي التطبيق ائعًة ف أصبحت ش

.العملية

PALمثال عن ) : ٥( الشكل

٥

ى ) ٥( يبين الشكل اًال عل داخل وأربع PALمث ة م ة ومخرجين بثالث ابير جدائي ران . ة تع التعبي P4 و P3 والتعبيران اآلخران OR موصوالن بشكل ثابت إلى إحدى بوابتي P2 و P1الجدائيان

ة موصوالن ى بواب ـ . األخرى ORبشكل ثابت إل ابعين PALال الموضحة مبرمجة لتحقيق الت :المنطقيين التاليين

F1 = X1.X2.X3' + X1'.X2.X3 F2 = X1'.X2' + X1.X2.X3

ـ ع ال ة م كل PLAبالمقارن ي الش ـ ) ٤( ف إن ال ل PALف ة أق دم مرون ـ : تق ى PLAال يح حت تتـ ORحين أن آًال من بوابتي في ORأربعة تعابير جدائية لكل بوابة دخلين PAL في ال ك م تمتل

ع من تصنع في مجال واس PALs للتعويض عن هذا االنخفاض في المرونة فإن أجهزة الـ .فقط ات داخل لبواب ة من الم داد مختلف داخل والمخارج وأع األحجام المتفاوتة مع أعداد متنوعة من الم

OR . آمثال عن جهازPAL 22: تجاري نذآر الشريحةV10 PAL Device ٨( الشكل. ( ات ا نفترض أن مخارج بواب از ORحتى اآلن آن از PAL في جه ا في جه موصولة PLA آم

ى مخرج آل PALsفي عدة . اب الخرج للشريحة مباشرًة إلى أقط فإن دارات إضافية تضاف إلة افية ORبواب ة إض د مرون ر . . لتزوي تخدام التعبي ا اس ألوف هن ن الم ة " م ة ماآروي " خلي

Macrocell ة ى البواب ارة إل ا OR لإلش ة به دارات اإلضافية الملحق ة بال اًال عن . المقرون إن مث ) .٦( مبين في الشكل Macrocellن مزودة في خلية ماآروية المرونة التي يمكن أن تكو

)٥( من الشكل ORدارات إضافية مضافة إلى مخارج البوابات ) : ٦( الشكل مى ز المس الب ( Flip-Flopالرم رة ) ق ر ذاآ ل عنص وم . Memory Elementيمث ه يق إن

ة بتخزين القيمة المنتجة بواسطة مخرج البو م ORاب ه من ث زمن ويمكن د لحظة محددة من ال عنارة Flip-Flopالقالب . بشكل غير محدود ) االحتفاظ بها ( مسك هذه القيمة اد بواسطة اإلش مق

ة Clockعندما يطرأ على اإلشارة . Clock" نبضة الساعة " المسماة ة المنطقي انتقال من القيمه يخزن القالب "1" إلى القيمة المنطقية "0" ى مدخل ة عل ذه D القيمة المطبق ذه اللحظة وه في ه

واع Flip-Flopsإن القالبات . Qالقيمة تظهر على مخرج القالب دة أن مستخدمة بكثافة لتنفيذ عوم و معل ا ه ة آم ة التتابعي دارات المنطقي ن ال دادات ( م ة Countersالع ة المنتهي وآالت الحال

Finite State Machines ال بيل المث ى س ب ) . عل دخلي to-1 Multiplexer-2للناخ مد دخلي . معطيات ومدخل انتخاب وحيد ومخرج وحي ار أي من م دخل االنتخاب الختي يستخدم م

وع ) ٦( في الشكل . المعطيات سيتم تمرير قيمته إلى مخرج الناخب to-1-2يقوم ناخب من الن

٦

Multiplexer بانتخاب آخرج له إما مخرج بوابةOR لقالب أو مخرج اFlip-Flop . إن خطبوابة منطقية ) ٦( يبين الشكل . "1" أو "0"انتخاب الناخب يمكن أن يكون مبرمجًا ليأخذ القيمة

.PAL موصولًة بين الناخب ومخرج الـ Tri-State Bufferأخرى تدعى عازًال ثالثي الحالة راً يًا ، أخي إن خرج الناخب مغذى عكس ى مصفوفة " Fed Back "ف ـ AND إل .PAL في ال

ي في تسمح وصلة التغذية العكسية هذه للتابع المنطقي أن يستخدم بشكل داخل الناتج عن الناخب بـ ل ، PALال دة مراح ك ع ي تمتل ذ دارات والت مح بتنفي ذي يس ر ال أو Multiple Stagesاألم

تويات ة Levelsمس ات المنطقي ن البواب زة . م نع أجه رآات تص ن الش ددًا م أو PLAs إن عPALs يطة ة البس ة للبرمج ق القابل زة المنط ن أجه رى م ابهة أخ ًا مش Simple أو أنواع

Programmable Logic Devices أو اختصارًا SPLDs. PALs : Programming of PLAs and PALs و PLAsبرمجة أجهزة -٣-١

كلين ي الش ي ) ٥( و ) ٤( ف ة ف ارة منطقي ين إش لة ب ل وص إن آ ات PAL أو PLAف وبوابAND/OR ارة ا من . x موضحة من خالل إش تم تحقيقه ا ي ادة م ذه الوصالت ع ة ه في الحقيق

ة ي حال تورات ف ذه الترانزيس ك بوضع ه تورات وذل ة Off أو Onخالل ترانزيس . حسب الحالبط زة بض ذه األجه طة ه ذها بواس تم تنفي تخدم ي ل المس ن قب ميمها م راد تص دارات الم ال

Configuringة أو برم اتيح Programmingج ذه المف ة . Switches ه رائح التجاري الشة ة للبرمج اتيح القابل ذه المف ن ه وي بضعة آالف م وم تحت ول أن يق ر المعق ن غي ه م الي فإن وبالت

ك . المستخدم لهذه الشرائح بتحديد حالة البرمجة المطلوبة لكل مفتاح بشكل يدوي ، عوضًا عن ذلذا الغرض استخدام أنظم تم له Computer-Aided Designة تصميم باستخدام الحاسوب ي

Systems أو ما يعرف اختصارًا باسم CAD Systems . ة دعم برمجة CADإن أنظم التي تزة من األدوات PLDsأجه ة تتض دارات المطلوب ذ ال اج Tools لتنفي ى إنت درة عل ا الق ي له الت

ذي . شكل آلي المعلومات الضرورية لبرمجة آل من المفاتيح في الجهاز ب يكون نظام الحاسوب الغل أدوات ل CADيش طة آب وًال بواس ذه موص ة Cable ه ة الخاص دة البرمج ى وح إل

Programming Unit . ا ينهي المستخدم وم أدوات ) المصمم ( حالم دارة تق CADتصميم الا يسمى ملف البرمجة Fileبتوليد ملف ادًة م أو مخطط المنصهرات Programming File ع

Fuse Map ـ اح في ال ة التي ينبغي لكل مفت ذي يحدد الحال ك لتحقيق PLD وال أن يأخذها وذلـ . الدارة المطلوب تصميمها بشكل صحيح تم ضمن وحدة البرمجة PLDيتم توضيع جهاز ال وي

دة البرمجة ى وح ل ملف البرمجة من نظام الحاسوب إل وم وحدة البرمجة بوضع . نق م تق من ثي نمط ة خاص الشريحة ف ل Special Programming Modeبرمج ة آ وم بضبط حال وتق .Data IOيوضح صورة لوحدة برمجة مصنعة من شرآة ) ٧( الشكل . مفتاح بشكل منفرد

)Data IOمن شرآة ( PLDوحدة برمجة ) : ٧( الشكل

٧

22V10 PALمخطط الشريحة ) : ٨( الشكل ات دة مهايئ ى جانب الوحدة الرئيسية Adaptorsع إن : Main Unit موضحة في الصورة إل

ايئ ل مه م ( آ ريحة Adapter) مالئ ة الش كل رزم اص لش وع خ ل ن ن أج تخدم م Chip يسPackage. دة البرمجة أن ، عادًة . عملية البرمجة قد تستغرق عدة دقائق حتى تكتمل يمكن لوحد " Read Back "لي قراءة تعيد بشكل آ حالة آل مفتاح بعد البرمجة للتحقق من أن الشريحة ق

.تمت برمجتها بشكل صحيح ادًة مع شرائح أخرى PALs أو PLAsإن أجهزة ة تستقر ع المستخدمة آجزء من دارة منطقي

إن . ( PCB ) أو ما يعرف اختصارًا باسم Printed Circuit Boardعلى لوحة دارة مطبوعة ا دارة لبرمجته زع من لوحة ال عملية البرمجة الموصوفة أعاله تفترض أن الشريحة يمكن أن تن

بس . في وحدة البرمجة ة باستخدام مق ذه يمكن أن تكون ممكن زع ه ة الن ـ Socketعملي ى ال علPCB ٩( آما هو موضح في الشكل( .

٨

PCBمقبس على الـ مع PLCCرزمة من النوع ) : ٩( الشكل ـ زة ال ـ PLAsعلى الرغم من أن أجه وع PALs وال وافرة في رزم من الن اختصارًا ( DIP مت

م ي الشكل ) Dual-in-Line Packageلالس ي ) ١٠( والموضحة ف وافرة أيضًا ف ا مت إال أنهدعى رزم ي ن ال ر م ائع آخ وع ش م ( PLCCن ارًا لالس Plastic-Leaded Chipاختص

Carrier ( والموضح في الشكل السابق )٩. (

DIPرزمة شريحة من النوع ) : ١٠( الشكل وع ة من الن ك الرزم دًال PLCCعلى آافة جوانبها األربعة تمتل ًا تغطي حواف الشريحة ب أقطاب

إن المقبس الذي يستضيف . DIPمن أن تبرز بشكل مباشر لألسفل آما في حالة رزمة من النوع

٩

وع الر ة من الن ام PLCCزم دارة المطبوعة بواسطة اللح ى لوحة ال ه عل تم تثبيت By Solder ي .By Frictionقوى االحتكاك في المقبس بواسطة PLCCبينما يتم تثبيت الرزمة من النوع

ادرين ) برمجتها ( بدًال من االعتماد على وحدة برمجة لتهيئة الشريحة فإنه من المالئم أن نكون قدارة المطبوعة على إن ى لوحة ال ة عل زال مثبت ا ت ة . جاز عملية البرمجة والشريحة م ذه الطريق ه

دعى البرمجة في النظام . ( ISP ) أو اختصارًا In-System Programmingمن البرمجة ت ولكنها متاحة من أجل الشرائح PALs أو PLAsصحيح أنها ليست متاحة عادة من أجل أجهزة

.تي سوف يتم شرحها فيما يلي والاألآثر تعقيدًا Complex Programmable Logic: أجهزة المنطق القابلة للبرمجة المعقدة -٤-١

Devices ( CPLDs ) ذ PALs و PLAsإن أجهزة دارات تشكيلة مفيدة من أجل تنفي ة الصغيرة واسعة من ال . الرقمي

ر من ة دارة ال تتطلب أآث ذ أي از يمكن أن يستخدم لتنفي ة آل جه ابير الجدائي داخل و التع عدد المارة ا . والمخارج المتاحة في الشريحة المخت ًا إذ أنه ام متواضعة تمام ذه الشرائح محدودة بأحج ه

دارات التي . 32تدعم عادًة عددًا إجماليًا من المداخل والمخارج ال يتجاوز العدد ذ ال من أجل تنفيوع PALs أو PLAsة أجهزة تتطلب مداخل ومخارج أآثر يمكن إما استخدام عد ا استخدام ن وإم

رائح ن الش دًا م ر تعقي دة أآث ة المعق ة للبرمج ق القابل زة المنط دعى أجه ComplexيProgrammable Logic Devices ( CPLDs ).

از دارات CPLDإن جه ن ال ل م دة آت ريحة Multiple Circuit Blocks يتضمن ع ي ش فذه Internal Wiring Resourcesواحدة مع موارد وصل سلكي داخلية لوصل آتل الدارات هبعض بالشكل المناسب دارات . مع بعضها ال ة من ال ـ آل آتل ابهة ل سوف : PAL أو PLAمش

ـ ة ال ل مثيل ذه باسم الكت دارات ه ل ال ى تسمية آت . ( PAL-Like Blocks ) أي PALنتفق عل .CPLDمثاًال عن جهاز ) ١١( يوضح الشكل

CPLDبنية جهاز منطق قابل للبرمجة معقد ) : ١١( الشكل ين في الشكل ـ ) ١١( يتضمن الجهاز المب ة ال ل مثيل ع آت ى مجموعة من PALأرب موصولة إل

ربط البيني ة موصولة أيضًا . Set of Interconnection Wiresأسالك ال ى دارة آل آتل إلة ة دخل Subcircuitفرعي ى I/O Block خرج / مسماة آتل دورها إل والتي تكون مربوطة ب

١٠

دخل والخرج للشريحة ين الشكل . عدد من أقطاب ال ة التوصيل السلكي ) ١٢( يب اًال عن بني مثWiring Structure واالرتباطات Connections ـ ة ال ة مثيل PAL ( PAL-Like مع آتل

Block ) في جهاز CPLD.

)١١( الموضح في الشكل CPLDمقطع من جهاز الـ ) : ١٢( الشكل ـ ة ال ة مثيل كل PALإن الكتل ي الش ة ) ١٢( ف ا ماآروي الث خالي وي ث ي ( Macrocellsتحت فـ زة ال ع أجه والى CPLDsالواق ادًة ح ك ع ة تمتل ـ ١٦ الحقيقي ة ال ة مثيل ي الكتل ة ف ة ماآروي خلي

PAL دة ون م) الواح ة تتك ة ماآروي ل خلي ة وآ داخل ORن بواب ة م إن ( ذات أربع ا ف أيضًا هنة ٢٠ إلى ٥ الحقيقية تزود عادًة ما بين CPLDsأجهزة الـ ة ) . OR مدخل لكل بواب مخرج بواب

OR ة دعى بواب ة ي ات المنطقي ن البواب وع آخر م ى ن -Exclusive المقصورة OR موصول إلOR Gate ارًا ة . XOR Gate أو اختص لوك بواب ابXORإن س ة مش لوك بواب ORه لس

ة دخلين بحال ة "1"االعتيادية ما عدا أنه إذا آان آل من الم إن بواب ا XOR ف ى خرجه تعطي على ) ١٢( في الشكل XORإن أحد مدخلي بوابة . "0"القيمة يمكن أن يوصل بشكل برمجي إلة ستتمم مخرج ال XOR فإن البوابة "1"في حالة القيمة : "0" أو القيمة "1"القيمة ا ORبواب أم

ذآر XOR فإن بوابة "0"في حالة القيمة ًا . ليس لها تأثير ي ة أيضًا قالب ة الماآروي تتضمن الخليFlip-Flop وناخبًا Multiplexer وعازًال ثالثي الحالة Tri-State Buffer . اء ا أشرنا أثن آم

ة الخرج المنتجة بواس ) ٦( مناقشة الشكل ة فإن القالب مستخدم لتخزين قيم آل . ORطة بوابـ Tri-State Bufferعازل ثالثي الحالة ازل . CPLD موصول إلى أحد أقطاب رزمة ال إن الع

ـ Pinقطب ثالثي الحالة هنا يتصرف آمفتاح والذي يتيح لكل از ال أن يستخدم سواًء آخرج لجه

١١

CPLD أو آدخل لجهاز الـ CPLD . الستخدام قطب ما آخرج للـCPLD ل تف( يتم تمكين ) عيEnabling ق اح مغل دها سلوك مفت ممرر أي في ( العازل ثالثي الحالة الموافق والذي يسلك عن

ة CPLDأما إذا آان المطلوب أن يعمل القطب آدخل للـ ) . Onوضعية ي الحال فإن العازل ثالثوح Disabledالموافق يجب أن يكون معطًال ر ( وسيسلك عندها هذا العازل سلوك مفتاح مفت غي

ي وضعية رر أي ف ة Offمم ة العالي ة الممانع ذه ) . High-Impedance State أو حال ي ه فًا درًا خارجي إن مص رة ف ة األخي ى External Sourceالحال ارة إل زود إش ود أو ي ه أن يق يمكن

ـ ( القطب دخل لل ذي أصبح يعمل اآلن آ ى CPLD ( Pinال ذي يمكن أن يكون موصوًال إل وال .Interconnection Wiringرى من خالل أسالك الربط البيني خاليا ماآروية أخ

ة ة للبرمج اتيح قابل وي مف ي تحت ربط البين الك ال ي Programmable Switchesإن أس والتـ تستخدم ة ال ل مثيل ربط الكت ة يمكن أن يوصل مع بعض . PALل آل سلك من األسالك األفقي

يس ن ل ا ولك اطع معه ي يتق اقولية الت ا األسالك الش ع آله دد . م د ع عة لتحدي ت أبحاث واس أجريين األسالك Switchesالمفاتيح تم . التي ينبغي تزويدها من أجل الوصالت ب اتيح ي إن عدد المف

ات ي التطبيق اتيح ف دة مف در ع ة دون ه دارات النموذجي ل ال ن أج ة م ة آافي أمين مرون اره لت اختية مالحظة جديرة بالذآر هنا مفادها أنه عند .عمليًا ة الماآروي إن الخلي دخل ف ما يستخدم قطب ما آ

زة . الموافقة لهذا القطب ال يمكن أن تستخدم وهي بالتالي تكون مهدورة هنا CPLDsبعض أجهدر تم تجنب ه ي بحيث ي ربط البين ة وأسالك ال ا الماآروي ين الخالي تتضمن توصيالت إضافية ب

.الخاليا الماآروية في أوضاع آهذه ر من PAL التجارية تتراوح في الحجم من آتلتين مثيلتي الـ CPLDsإن أجهزة الـ ى أآث فقط إل

رزم . مئة آتلة ا متاحة في تشكيلة واسعة من ال وع Packagesآما أنه ة من الن ا الرزم ا فيه بمPLCC وي ) آ – ١٣( الشكل . ) ٩( الموضحة في الشكل ذي يحت يبين نوعًا آخر من الرزم والذا . CPLDشرائح ا ه ة الزواي ة المسطحة رباعي رزم يسمى الرزم وع من ال Quad FlatالنPack الرمز ا يعرف اختصارًا ب وع . QFP أو م ن الن ة م ل الرزم ن PLCCمث ة م إن الرزم فوع تمتلك أقطابًا على آافة جوانبها األربعة QFPالنوع ة من الن ولكن في حين أن أقطاب الرزم

PLCC اب الرزمة من النوع تلتف حول حواف الرزمة فإن أقطQFP ًا تمتد نحو الخارج انطالقفل و األس نحن نح كل م ع ش ة م ن الرزم وع . م ن الن ة م اب الرزم ن QFPأقط ًا م ل ثخن ي أق ه

وع ي PLCCنظيراتها في الرزمة من الن ذي يعن وع األمر ال ة من الن يمكن أن QFPأن الرزم متوافرة مع عدد من األقطاب QFPالنوع الرزم من ، في الواقع : تمتلك عددًا أآبر من األقطاب

. قطب 100 محدودة بأقل من PLCC قطبًا في حين أن الرزم من النوع 200يفوق الـ ة للبرمجة CPLDsإن أغلب أجهزة الـ Programmable تحتوي نفس النوع من المفاتيح القابل

Switches المستخدمة في أجهزة المنطق القابلة للبرمجة البسيطة Simple Programmable Logic Devices م رف اختصارًا باس ا يع تم . SPLDs أو م ن أن ي اتيح يمك ذه المف ة ه برمج

رة ة الموصوفة في الفق تم توضيع الشريحة ) ٣-١( باستخدام نفس التقني ا ي في وحدة والتي فيهك . Special-Purpose Programming Unitبرمجة خاصة لهذا الغرض ة مع ذل إن طريق ف

: الضخمة لسببين اثنين CPLDsجة هذه هي باألحرى غير مالئمة من أجل أجهزة الـ البرمـ : أوًال زة ال ن CPLDsأجه ر م ك أآث ن أن تمتل ريحة 200 الضخمة يمك ة الش ى رزم ًا عل قطب

. وتنثني بسهولة Fragile) هشة ( وهذه األقطاب غالبًا ما تكون قصيمة ًا خاصًا ليمكن برمجتها في وحدة برمجة : ثانيًا اج مقبس ى Socket فإنها تحت لتثبيت الشريحة عل

وع رزم الضخمة من الن دًا QFPاللوحة وهنا المشكلة األخرى إذ أن المقابس من أجل ال ة ج مكلف ! نفسه CPLDحتى أنها أحيانًا تكلف أآثر من جهاز الـ

ة البرمجة في النظام CPLDsلهذه األسباب فإن أجهزة الـ دعم تقني ادة ت . ISP Technique عدارة المطبوعة مضمن Small Connectorيكون هناك عادة مربط صغير PCBعلى لوحة ال

تم برمجة . بين هذا المربط ونظام الحاسوب Cable ويربط آبل CPLDالتي تحتوي جهاز الـ يـ از ال تخدام CPLDجه ميم باس ام التص طة نظ دة بواس ة المول ات البرمج ل معلوم الل نق ن خ م

١٢

ـ CAD Systemوب الحاس از ال ى جه ك من الحاسوب إل ل وذل دارة . CPLD من خالل الكب الد CPLDفي جهاز الـ ل معه ار موحد من قب ا آمعي م اعتماده التي تتيح هذا النوع من البرمجة ت

المهندسين الكهربائيين وااللكترونيين في الواليات المتحدة األمريكية أو ما يعرف اختصارًا باسم IEEE ذ وهذه ادة باسم منف دارة تعرف ع ذ . JTAG ( JTAG Port )ال ذا المنف يستخدم في ه

ات ل المعلوم الك لنق ة أس ه أربع راد برمجت از الم وب والجه ين الحاس ر . ب و JTAGالتعبي هارة ن العب ى م كل . Joint Test Action Groupاختصار لألحرف األول ) ب – ١٣( الش

. على لوحة دارة مطبوعة CPLDهازي لبرمجة جJTAGيصور استخدام المنفذ

QFP في رزمة من النوع CPLDجهاز ) : آ – ١٣( الشكل

JTAGالبرمجة من خالل المنفذ ) : ب – ١٣( الشكل ا يمكن CPLDآما هو موضح في الشكل فإن جهازي الـ ًال منهم إن آ الي ف ًا وبالت موصوالن مع

ا . م نفس الوصلة مع نظام الحاسوب أن يبرمج باستخدا ـ إم از ال تم برمجة جه ه CPLDن ت فإنة عن الشريحة ة الكهربائي د فصل الطاق ى عن م حت ة بشكل دائ ة البرمج تفظ بحال ذه . يح دعى ه ت

.Nonvolatile Programmingالخاصية بالبرمجة غير المتطايرة دارات CPLDsتستخدم أجهزة الـ ة لتنفيذ عدة أنواع من ال في التصاميم الصناعية التي . الرقمي

ـ ًا CPLDsتستخدم نوعًا ما من أجهزة المنطق القابلة للبرمجة فإن أجهزة ال هي المستخدمة غالبل شيوعًا SPLDsفي حين أن أجهزة الـ أآثر أق ر ف دم . تصبح أآث ددًا من الشرآات تق ا أن ع آم

.)انظر صفحة الملحق . ( منافسة بالفعل CPLDsأجهزة

١٣

Field-Programmable Gate Arrays : حقليًا مصفوفات البوابات المبرمجة -٥-١ـ Chips) الرقاقات ( إن أنواع الشرائح ابقًا آال ـ SPLDs الموصوفة س دة من CPLDs وال مفي

ذ ل تنفي ة Implementationأج دارات المنطقي ن ال ع م ال واس ـ . مج زة ال تثنينا أجه إذا اسCPLDs زة ال إن أجه ة SPLDsـ ف غيرة ومالئم األحرى ص ي ب ل Suitable ه ن أج ط م فق

ـ . تطبيقات بسيطة نسبيًا زة ال ى من أجل أجه رة بشكل CPLDsحت ة الكبي دارات المنطقي إن ال فدل ردة Moderately Large Logic Circuitsمعت ط يمكن أن تحقق ضمن شريحة منف فق

Single Chip . ة ق بالكلف باب تتعل ذ Performance واألداءCostألس ة تنفي ن الحكم ه م فإنا دارات في شريحة م ة ال إن آمي الي ف الدارة المنطقية المطلوبة بأقل عدد ممكن من الشرائح وبالت

. في غاية األهمية Functional Capabilityوقدراتها الوظيفية ا باستخ يتم بناؤه ات دام إن إحدى الطرق لقياس حجم دارة يتمثل في افتراض أن هذه الدارة س بواب

ذه ة ه ة البسيطة المطلوب ات المنطقي ة البواب اييس . منطقية بسيطة فقط ومن ثم تقدير آمي أحد المقات ي لبواب دارة NANDالمستخدمة بشكل شائع هو العدد الكل اء ال زم لبن داخل والتي تل ة الم ثنائي

.Equivalent Gates Number" عدد البوابات المكافئة " وهذا المقياس يدعى غالبًا ة Equivalent Gatesباستخدام مقياس البوابات المكافئة ا من العائل 7400 فإن حجم شريحة م

ات بسيطة فقط زة . يمكن قياسه بسهولة ألن آل شريحة من هذه العائلة تحتوي بواب من أجل أجهـ ـ SPLDsال ة CPLDs وال ل خلي ار أن آ ى اعتب د عل تخدم يعتم وذجي المس اس النم إن المقي فك PALإذًا فإن جهاز . بوابة مكافئة 20 تمثل حوالى Macrocellآروية ما ذي يمتل نموذجي وال

از بوابة تقريباً 160 خاليا ماآروية يمكنه تحقيق دارة ما تتطلب حتى 8مثًال ا أن جه CPLD آمك ر يمتل ى 500آبي ب حت ق دارات تتطل ه تحقي ثًال يمكن ة م ة ماآروي ة 10.000 خلي ة مكافئ بواب

ة . ًا تقريب ايير الحديث ًا للمع ة ذات ، وفق إن دارة منطقي رة 10.000ف ر آبي ة ال تعتب من أجل . بوابة ك سعات منطقي وع مختلف من الشرائح التي تمتل م استخدام ن ه من المالئ تنفيذ دارات أآبر فإن

ر ًا . Larger Logic Capacityأآب ة للبرمجة حقلي ات القابل ل ( إن مصفوفة البواب ) في الحقField-Programmable Gate Array أو ما يعرف اختصارًا باسم FPGA ارة عن هي عب

بيًا رة نس ة آبي ذ دارات منطقي دعم تنفي زة . جهاز منطقي قابل للبرمجة ي ة FPGAsإن أجه مختلفًا زة تمام ن أجه زة CPLDs و SPLDsع فوفات FPGAs ألن أجه وي مص أو AND ال تحت

OR ا ت ة وإنما عوضًا عن ذلك فإنه تًال منطقي من أجل تحقيق الوظائف Logic Blocksزود آا هو واضح في ) . آ – ١٤( معروضة في الشكل FPGAإن البنية العامة لجهاز . المطلوبة آم

ـ إن ال كل ف وارد FPGAالش ن الم ية م واع رئيس ة أن وي ثالث ة : Resources تحت ل منطقي آتLogic Blocks ، ل دخل ع أقطاب الشريحة من I/O Blocksخرج / آت أجل االتصال م

.Interconnection Wires and Switchesوأخيرًا أسالك ومفاتيح الربط البيني اد ة األبع في حين أن Two-Dimensional Arrayإن الكتل المنطقية مرتبة في مصفوفة ثنائي

ه Interconnection Wiresأسالك الربط البيني وات توجي Routing Channels منظمة آقنه . أفقية وشاقولية بين أسطر وأعمدة الكتل المنطقية Routing Channelsتحتوي قنوات التوجي

دة طرق ا بع ا بينه رتبط فيم ة أن ت ل المنطقي يح للكت ين الشكل . أسالآًا ومفاتيح قابلة للبرمجة تت يبل المنطقي : موقعين للمفاتيح القابلة للبرمجة ) آ – ١٤( اتيح الصناديق المجاورة للكت ة تتضمن مف

ربط الدخل والخرج Terminals) نهايات ( وظيفتها ربط طرفيات ة مع أسالك ال للكتلة المنطقية ا البيني أما الصناديق التي تتوضع قطريًا بين الكتل المنطقي ي م ط بين وم بوصل سلك رب فهي تق

ع آخر ي ( م ع سلك أفق اقولي م ة للب) . آسلك ش د أيضًا ارتباطات قابل ا توج ل آم ين آت ة ب رمجدخل ربط البيني I/O Blocksالخرج / ال ي . وأسالك ال دد الفعل ة للبرمجة إن الع اتيح القابل للمف

. يتفاوت في الشرائح المتوافرة تجاريًا بشكل واسع FPGAواألسالك في جهاز ـ زة ال تخدام أجه ة من FPGAsيمكن اس ة مكافئ ون بواب ر من ملي ة ذات أآث ذ دارات منطقي لتنفي

زة . ( ث الحجم حي ة ألجه ة من المنتجات التجاري ى بعض األمثل من FPGAsيمكن التعرف عل ) .com.altera.www://http: من خالل زيارة الموقع االلكتروني للشرآة Alteraشرآة

١٤

FPGA البنية العامة لجهاز) : آ – ١٤( الشكل رائح ات ( إن ش رزم FPGA) رقاق ن ال ة م كيلة متنوع ق تش وافرة وف ا Packages مت ا فيه بم

وعين ابقًا QFP و PLCCالرزم من الن ًا آخر ) ب – ١٤( يصور الشكل . الموصوفين س نوعاب بكة األقط فوفة ش دعى مص رزم ي ن ال م Pin Grid Arrayم ارًا باس رف اختص ا يع أو م

PGA . نوع إن رزمة من الPGA ال والتي يمكن أن تمتلك حتى عدة مئات من األقطاب باإلجمى شكل شبكة ة عل ًا من القاعدة السفلى للرزم إن . تمتد نحو الخارج بشكل مستقيم انطالق أيضًا ف

قد نشأ وهو ما يعرف باسم مصفوفة Packaging Technologyنوعًا آخر من تقنيات التغليف ات وع . BGA أو اختصارًا Ball Grid Arrayشبكة الكري ة من الن ابهة BGAإن الرزم مش

دًال PGAللرزمة من النوع تديرة صغيرة ب ات مس ارة عن آري ا هي عب باستثناء أن األقطاب هن .من أعمدة

)منظر سفلي ( PGAرزمة من النوع ) : ب – ١٤( الشكل

١٥

ة جدًا ولهذا السبب فإن المزيد من تتمثل في آون األقطاب صغير BGAميزة الرزم من النوع إن .األقطاب يمكن أن يزود في رزمة صغيرة نسبيًا

از ي جه ة ف ة منطقي ل آتل ارج FPGAآ داخل والمخ ن الم ددًا صغيرًا م ًا ع ك نموذجي إن . تمتلـ ة FPGAتشكيلة من منتجات ال ل المنطقي ة من الكت أنواع مختلف ز ب وافرة في السوق وتتمي . مت

ر شيوعًا هي جدول البحث الكتلة المنطقي أو اختصارًا Lookup Tableة المستخدمة بشكل أآثLUT والذي يحتوي خاليا تخزين Storage Cells يمكن استخدامها لتنفيذ تابع منطقي صغير .

ى حفظ ادرة عل ة ق دة سواًء أآانت آل خلي ة وحي ة منطقي ل ."1" أو "0"قيم ة تمث ة المخزن القيمة يمكن أن تشكل حيث أن الحجم (LUTs ) جداول بحث إن. خرج خلية التخزين ام مختلف بأحج

داخل دد الم دد بع كل . يح غير ) آ – ١٥( الش ث ص دول بح ة ج ين بني ذا . Small LUTيب هدخلين د X2 و X1الجدول يمتلك م ابع . F ومخرج وحي ى تحقيق أي ت ادر عل ذا الجدول ق إن ه

ة ب . منطقي ذي متحولين ا أن جدول الحقيق ك Two-Variable Truth Tableمتحولين بم يمتلا تخزين ع خالي ك أيضًا أرب ة من . أربعة أسطر فإن جدول البحث الموافق يمتل ة آل خلي إن قيم

ة دول الحقيق ن ج ق م ي السطر المواف ة الخرج ف ابق قيم دول البحث تط إن . Truth Tableجدخل داخل انتخاب للنواخب الث X2 و X1متحولي ال ة يستخدمان آم ادًا الث دورها واعتم والتي ب

زوده آمخرج لجدول X2 و X1على قيمتي ع لت ا التخزين األرب تختار محتوى خلية ما من خالي .البحث

مدخلينذي LUTدارة جدول بحث ) : آ – ١٥( الشكل Example: مثال دخ ، اآلن ة لرؤية آيفية تحقيق تابع منطقي من خالل جدول بحث ذي م ر جدول الحقيق لين لنعتب

من جدول الحقيقة هذا يمكن أن يخزن في جدول F1إن التابع . ) ب – ١٥( الموضح في الشكل إن ترتيب النواخب في جدول البحث ) . ج – ١٥( آما هو مصور في الشكل ( LUT )البحث

( LUT ) يحقق بشكل صحيح التابع المنطقي F1 . على سبيل المثال عندما يكون: X1 = X2 = 0 ة ة التخزين العلوي اد بواسطة خلي Top Storageفإن خرج جدول البحث مق

Cell ابع ة الت ل قيم ة من أجل السطر F1 والتي تمث وبشكل . X1X2 = 00 في جدول الحقيقـ يم األخرى ل ة التخزين X2 و X1مشابه من أجل آافة الق ة في خلي ة المخزن ة المنطقي إن القيم ف

ة للس دخلين الموافق ة الم ى قيم ادًا عل ة اعتم دول الحقيق ن ج دد م ى X2 و X1طر المح ر عل تظه .خرج جدول البحث

١٦

F1 ( F1 = X1'.X2' + X1.X2 )التابع المنطقي ) : ب – ١٥( الشكل

LUT البحث محتويات خاليا التخزين في جدول) : ج – ١٥( الشكل أمين الوصول تخدام /إن ت االت الس دى الح و إال إح ا ه زين م ا التخ ات خالي ى محتوي وج إل الول

ة Multiplexersالنواخب ات . ( لتحقيق توابع منطقي د من المعلومات المفصلة عن تطبيق لمزي :النواخب يمكن مراجعة الفصل السادس من الطبعة الثانية لكتاب

" Fundamentals of Digital Logic with VHDL Design " ؤلفين Stephen للمBrown و Zvonko Vranesic من قبل دار 2005 المنشور عام McGraw-Hill. (

ذا الجدول . ( Three-Input LUT )جدول بحث ذي ثالثة مداخل ) ١٦( يبين الشكل ك ه يمتل .ثمان خاليا تخزين ألن جدول الحقيقة بثالثة متحوالت يمتلك ثمانية أسطر

إن جداول البحث الت FPGAفي شرائح داخل LUTsجارية ف ة أو خمسة م ك أربع ا تمتل ادًة م ع .Respectively) على التوالي ( خلية تخزين على الترتيب 32 أو 16األمر الذي يتطلب

تمتلك عادًة دارات إضافية مضمنة مع بواباتها من PALsآنا قد رأينا أن أجهزة ) ٦( في الشكل ـ نفس الش . OR و ANDالنوع ادًة دارات FPGAsيء صحيح من أجل أجهزة ال ك ع التي تمتل

ة ة منطقي ين الشكل . إضافية إلى جانب جدول البحث في آل آتل ة تضمين قالب ) ١٧( يب آيفيFlip-Flop في آتلة منطقية لجهاز FPGA.

١٧

جدول بحث ذي ثالثة مداخل ) : ١٦( الشكل

FPGA لجهاز Logic Block في آتلة منطقية Flip-Flopتضمين قالب ) : ١٧ (الشكل Dفإن القالب هنا يستخدم لتخزين القيمة المطبقة على مدخله ) ٦( آما ناقشنا من أجل الشكل

.Clock Inputمدخل نبضات الساعة " تحت قيادة " دارة يجب إن ف FPGAمن أجل دارة منطقية ما يراد تنفيذها بواسطة جهاز آل تابع منطقي في ال

دة ( To Fit )أن يكون صغيرًا بشكل آاف ليتسع ة وحي ة منطقي ًا . ضمن آتل دارة ، عملي إن ال فوب باستخدام أدوات ذ . CADالمراد تصميمها تتم ترجمتها بشكل آلي إلى الشكل المطل د تنفي عن

از تخدام جه ا باس قFPGAدارة م رمج لتحقي ة تب ل المنطقي إن الكت ا أن ف ع الضرورية آم التوابل Routing Channelsقنوات التوجيه ين الكت ة ب ة المطلوب تتم برمجتها إلنشاء الوصالت البيني

١٨

التي عرضناها ISP تبرمج باستخدام طريقة FPGAsإن أجهزة الـ . Logic Blocksالمنطقية .( In-System Programming )سابقًا

زين ا التخ يStorage Cellsخالي داول البحث ف از ( LUTs ) ج ي FPGA ضمن جه هايرة ة " Volatile "متط ا المخزن د محتوياته ا تفق ن أي أنه ة ع ة الكهربائي اع التغذي د انقط عنـ . الشريحة إن شريحة ال ك ف ى ذل اًء عل ا تطبيق FPGAبن تم فيه رة ي رمج في آل م يجب أن تب

ة ة الكهربائي رة صغيرة و . التغذي إن شريحة ذاآ ًا ف دعى غالب م وت ا بشكل دائ ي تحفظ معطياته التة ة للبرمج ط قابل راءة فق رة ق ارًا Programmable Read-Only Memoryذاآ أو اختص

( PROM ) ـ تم .FPGA تكون مضمنة على لوحة الدارة المطبوعة التي تستضيف شريحة ال يل ـ Loadتحمي از ال ي جه زين ف ا التخ ـ FPGA خالي ريحة ال ن ش ي م كل آل د عنPROM بش

.Circuit Boardتطبيق التغذية الكهربائية على الشرائح المرآبة على لوحة الدارة :FPGAs والـ CPLDs تطبيقات أجهزة الـ -٦-١

Applications of CPLDs and FPGAs ـ زة ال ـ CPLDsإن أجه ات FPGAs وال ة آالمنتج ات متنوع دة تطبيق ي ع وم ف تخدمة الي مس

ل مشغالت ال از ودارات المتحكمات الخاصة بصناعة DVDـ االستهالآية مث ومجموعات التلفزات ة السرعة وتجهي اتيح الشبكات عالي السيارات وتجهيزات االختبار وموجهات االنترنيت ومف

.الخ .... الحواسيب آأنظمة التخزين على األقراص از إن جه ة ف ة تصميم معين دارة المطلو CPLDفي حال دما تكون ال ار عن ة ليست يمكن أن يخت ب

ى ة عل ة الكهربائي د تطبيق التغذي ًا عن ه آني آبيرة جدًا أو عندما ينبغي على الجهاز أن ينجز وظيفتبًال FPGAsإن أجهزة الـ . الدارة ا أشرنا ق ا آم رة ألنه ة األخي دًا من أجل الحال ارًا جي ليست خي

د ة عن ا المخزن د محتوياته ايرة تفق زين متط ر تخ ى عناص ادًا عل ة اعتم ة مبرمج اع التغذي انقطـ ل أن تستطيع شريحة ال ًا قب أخيرًا زمني د ت ذه الخاصية تول أن FPGAالكهربائية وبالتالي فإن ه

. تنجز مهامها عند تطبيق التغذية الكهربائية عليها ـ زة ال ذ FPGAsإن أجه بة لتنفي والى مناس ن ح ك م وم وذل ن الحج ع م ال واس ى مج دارات عل

ن 1.000 ر م ى أآث ة 1.000.000 إل ة مكافئ ة منطقي مم . بواب إن المص م ف ى الحج افة إل باإلضDesigner ود دارة وقي ة لتشغيل ال يجب أن يأخذ بعين االعتبار معايير أخرى آالسرعة المطلوب

رائح ة الش تطاعة وآلف د االس ـ . تبدي زة ال ق أجه دما ال تحق ذه FPGAsعن ن ه ر م دًا أو أآث واحار ـ المتطلبات فإن على المصمم أن يخت ار ال ى خي ة ذات ASICsاللجوء إل دارات المتكامل أي ال

.Application Specific Integrated Circuitsالتطبيقات الخاصة