6.2.5 Сложные плу

В начале 1980-х были разработаны более сложные программируемые логические устройства, так называемые сложные ПЛУ (CPLD – complex PLD). Они отличались от простых ПЛУ большей функциональностью, меньшими физическими размерами, более высоким быстродействием и меньшей стоимостью.

Существенный технологический прорыв в этом направлении совершила компания Altera, которая представила сложное ПЛУ, основанное на сочетании КМОП- и СППЗУ-технологий., и в котором использовался центральный коммутационный массив с количеством соединений с входами/выходами блоков менее 100%. Это осложнило программное обеспечение для проектирования ПЛУ, но позволило существенно увеличить быстродействие и значительно снизить потребляемую мощность и стоимость этих устройств.

Несмотря на то, что каждый производитель сложных ПЛУ реализовывал свои уникальные технологии, в общем случае устройство состояло из нескольких блоков простыл ПЛУ, обычно PAL, объединённых общей программируемой коммутационной матрицей ( рис.6.15). Помимо отдельных блоков простых ПЛУ можно было также запрограммировать соединения между ними с помощью программируемой коммутационной матрицы.

Рис.6.15. Общая структура сложного ПЛУ

На рис.6.15 не показаны различные дополнительные компоненты и он даёт лишь поверхностное представление о работе сложного ПЛУ. Все структуры сформированы на одном кристалле кремния. Например, программируемая коммутационная матрица может содержать большое количество проводников, скажем 100. Но это больше, чем может быть подключено к блоку простого ПЛУ, который способен работать только с ограниченным количеством сигналов, скажем 30. Блоки простых ПЛУ связаны с коммутационной матрицей своего рода программируемыми мультиплексорами ( рис.6.16).

Рис.6.16. Использование программируемых мультиплексоров

В зависимости от производителя и от типа устройства программируемые переключатели сложных ПЛУ могут быть выполнены на ячейках памяти типа СППЗУ, ЭСППЗУ, Flash или на статическом ОЗУ. При использовании статического ОЗУ появляется возможность увеличить универсальность этой памяти, используя её в качестве программируемых переключателей и в качестве фактической оперативной памяти.