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मैक्स™ सीपीएलडी श्रृंखला

Altera MAX™ कॉम्प्लेक्स प्रोग्रामेबल लॉजिक डिवाइस (CPLD) श्रृंखला आपको सबसे कम बिजली, सबसे कम लागत वाली CPLDs प्रदान करती है।मैक्स वी सीपीएलडी परिवार, सीपीएलडी श्रृंखला का सबसे नया परिवार, बाजार का सर्वोत्तम मूल्य प्रदान करता है।अद्वितीय, गैर-वाष्पशील वास्तुकला और उद्योग के सबसे बड़े घनत्व वाले सीपीएलडी में से एक की विशेषता के साथ, मैक्स वी डिवाइस प्रतिस्पर्धी सीपीएलडी की तुलना में कम कुल बिजली पर मजबूत नई सुविधाएं प्रदान करते हैं।MAX II CPLD परिवार, समान अभूतपूर्व वास्तुकला पर आधारित, प्रति I/O पिन कम बिजली और कम लागत प्रदान करता है।MAX II CPLDs इंस्टेंट-ऑन, गैर-वाष्पशील उपकरण हैं जो सामान्य-उद्देश्य, कम-घनत्व तर्क और सेलुलर हैंडसेट डिज़ाइन जैसे पोर्टेबल अनुप्रयोगों को लक्षित करते हैं।ज़ीरो पावर MAX IIZ CPLDs MAX II CPLD परिवार में पाए जाने वाले समान गैर-वाष्पशील, तत्काल लाभ प्रदान करते हैं और कई प्रकार के कार्यों पर लागू होते हैं।उन्नत 0.30-µm CMOS प्रक्रिया पर निर्मित, EEPROM-आधारित MAX 3000A CPLD परिवार तत्काल क्षमता प्रदान करता है और 32 से 512 मैक्रोसेल तक घनत्व प्रदान करता है।

मैक्स® वी सीपीएलडी

Altera MAX® V CPLDs कम लागत, कम बिजली CPLDs में उद्योग का सर्वोत्तम मूल्य प्रदान करते हैं, प्रतिस्पर्धी CPLDs की तुलना में 50% कम कुल बिजली पर मजबूत नई सुविधाएँ प्रदान करते हैं।Altera MAX V में एक अद्वितीय, गैर-वाष्पशील वास्तुकला और उद्योग के सबसे बड़े घनत्व वाले CPLDs में से एक है।इसके अलावा, मैक्स वी कई कार्यों को एकीकृत करता है जो पहले बाहरी थे, जैसे कि फ्लैश, रैम, ऑसिलेटर और चरण-लॉक लूप, और कई मामलों में, यह प्रतिस्पर्धी सीपीएलडी के समान मूल्य पर प्रति पदचिह्न अधिक I/Os और तर्क प्रदान करता है। .MAX V हरित पैकेजिंग तकनीक का उपयोग करता है, जिसमें 20 मिमी2 जितना छोटा पैकेज होता है।MAX V CPLDs क्वार्टस II® सॉफ़्टवेयर v.10.1 द्वारा समर्थित हैं, जो उत्पादकता में वृद्धि की अनुमति देता है जिसके परिणामस्वरूप तेज़ सिमुलेशन, तेज़ बोर्ड ब्रिंग-अप और तेज़ टाइमिंग क्लोजर होता है।

सीपीएलडी (कॉम्प्लेक्स प्रोग्रामेबल लॉजिक डिवाइस) क्या है?

सूचना प्रौद्योगिकी, इंटरनेट और इलेक्ट्रॉनिक चिप्स आधुनिक डिजिटल युग की नींव के रूप में काम करते हैं।इंटरनेट और सेलुलर संचार से लेकर कंप्यूटर और सर्वर तक, लगभग सभी आधुनिक तकनीकों का अस्तित्व इलेक्ट्रॉनिक्स पर निर्भर करता है।इलेक्ट्रॉनिक्स एक बहुत बड़ा क्षेत्र हैकई उप-शाखाएँ.यह लेख आपको सीपीएलडी (कॉम्प्लेक्स प्रोग्रामेबल लॉजिक डिवाइस) नामक एक आवश्यक डिजिटल इलेक्ट्रॉनिक डिवाइस के बारे में सिखाएगा।

डिजिटल इलेक्ट्रॉनिक्स का विकास

इलेक्ट्रानिक्सहजारों इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों और घटकों के साथ एक जटिल क्षेत्र है।हालाँकि, मोटे तौर पर, इलेक्ट्रॉनिक उपकरण दो मुख्य श्रेणियों में हैं:एनालॉग और डिजिटल.

इलेक्ट्रॉनिक्स प्रौद्योगिकी के शुरुआती दिनों में, सर्किट अनुरूप होते थे, जैसे ध्वनि, प्रकाश, वोल्टेज और करंट।हालाँकि, इलेक्ट्रॉनिक्स इंजीनियरों को जल्द ही पता चला कि एनालॉग सर्किट डिजाइन में अत्यधिक जटिल और महंगे हैं।तेज़ प्रदर्शन और त्वरित टर्न-ओवर समय की मांग के कारण डिजिटल इलेक्ट्रॉनिक्स का विकास हुआ।आज अस्तित्व में आने वाले लगभग हर कंप्यूटिंग डिवाइस में डिजिटल आईसी और प्रोसेसर शामिल हैं।इलेक्ट्रॉनिक्स की दुनिया में, डिजिटल सिस्टम ने अब अपनी कम लागत, कम शोर और बेहतर होने के कारण एनालॉग इलेक्ट्रॉनिक्स को पूरी तरह से बदल दिया हैसिग्नल की समग्रता, बेहतर प्रदर्शन, और कम जटिलता।

एनालॉग सिग्नल में अनंत संख्या में डेटा स्तरों के विपरीत, एक डिजिटल सिग्नल में केवल दो तर्क स्तर (1s और 0s) होते हैं।

डिजिटल इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के प्रकार

प्रारंभिक डिजिटल इलेक्ट्रॉनिक उपकरण अपेक्षाकृत सरल थे और उनमें केवल कुछ मुट्ठी भर लॉजिक गेट शामिल थे।हालाँकि, समय के साथ, डिजिटल सर्किट की जटिलता बढ़ गई, प्रोग्रामयोग्यता आधुनिक डिजिटल नियंत्रण उपकरणों की एक महत्वपूर्ण विशेषता बन गई।प्रोग्रामयोग्यता प्रदान करने के लिए डिजिटल उपकरणों के दो अलग-अलग वर्ग उभरे।प्रथम श्रेणी में रिप्रोग्रामेबल सॉफ़्टवेयर के साथ निश्चित हार्डवेयर डिज़ाइन शामिल था।ऐसे उपकरणों के उदाहरणों में माइक्रोकंट्रोलर और माइक्रोप्रोसेसर शामिल हैं।डिजिटल उपकरणों की दूसरी श्रेणी में लचीले लॉजिक सर्किट डिज़ाइन को प्राप्त करने के लिए पुन: कॉन्फ़िगर करने योग्य हार्डवेयर शामिल थे।ऐसे उपकरणों के उदाहरणों में एफपीजीए, एसपीएलडी और सीपीएलडी शामिल हैं।

एक माइक्रोकंट्रोलर चिप में एक निश्चित डिजिटल लॉजिक सर्किट होता है जिसे संशोधित नहीं किया जा सकता है।हालाँकि, प्रोग्रामयोग्यता माइक्रोकंट्रोलर चिप पर चलने वाले सॉफ़्टवेयर/फर्मवेयर को बदलकर हासिल की जाती है।इसके विपरीत, एक पीएलडी (प्रोग्रामेबल लॉजिक डिवाइस) में कई लॉजिक सेल होते हैं जिनके इंटरकनेक्शन को एचडीएल (हार्डवेयर विवरण भाषा) का उपयोग करके कॉन्फ़िगर किया जा सकता है।इसलिए, पीएलडी का उपयोग करके कई लॉजिक सर्किट को साकार किया जा सकता है।इसके कारण, पीएलडी का प्रदर्शन और गति आम तौर पर माइक्रोकंट्रोलर और माइक्रोप्रोसेसर से बेहतर होती है।पीएलडी सर्किट डिजाइनरों को अधिक स्वतंत्रता और लचीलापन भी प्रदान करते हैं।

डिजिटल नियंत्रण और सिग्नल प्रोसेसिंग के लिए बने इंटीग्रेटेड सर्किट में आमतौर पर प्रोसेसर, लॉजिक सर्किट और मेमोरी शामिल होती है।इनमें से प्रत्येक मॉड्यूल को विभिन्न तकनीकों का उपयोग करके साकार किया जा सकता है।

सीपीएलडी का परिचय

जैसा कि पहले चर्चा की गई है, कई अलग-अलग प्रकार के पीएलडी (प्रोग्रामेबल लॉजिक डिवाइस) मौजूद हैं, जैसे एफपीजीए, सीपीएलडी और एसपीएलडी।इन उपकरणों के बीच प्राथमिक अंतर सर्किट जटिलता और उपलब्ध लॉजिक कोशिकाओं की संख्या में निहित है।एक एसपीएलडी में आमतौर पर कुछ सौ गेट होते हैं, जबकि सीपीएलडी में कुछ हजार लॉजिक गेट होते हैं।

जटिलता के संदर्भ में, सीपीएलडी (कॉम्प्लेक्स प्रोग्रामेबल लॉजिक डिवाइस) एसपीएलडी (सिंपल प्रोग्रामेबल लॉजिक डिवाइस) और एफपीजीए के बीच स्थित है और इस प्रकार, इन दोनों डिवाइसों से विशेषताएं प्राप्त होती हैं।सीपीएलडी एसपीएलडी से अधिक जटिल हैं लेकिन एफपीजीए से कम जटिल हैं।

सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले SPLD में PAL (प्रोग्रामेबल ऐरे लॉजिक), PLA (प्रोग्रामेबल ऐरे लॉजिक), और GAL (जेनेरिक ऐरे लॉजिक) शामिल हैं।PLA में एक AND विमान और एक OR विमान शामिल हैं।हार्डवेयर विवरण प्रोग्राम इन विमानों के अंतर्संबंध को परिभाषित करता है।

PAL काफी हद तक PLA के समान है, हालाँकि, दो (AND प्लेन) के बजाय केवल एक प्रोग्रामयोग्य विमान है।एक विमान को ठीक करने से हार्डवेयर जटिलता कम हो जाती है।हालाँकि, यह लाभ लचीलेपन की कीमत पर प्राप्त किया जाता है।

सीपीएलडी वास्तुकला

सीपीएलडी को PAL का विकास माना जा सकता है और इसमें कई PAL ​​संरचनाएं शामिल हैं जिन्हें मैक्रोसेल के रूप में जाना जाता है।सीपीएलडी पैकेज में, सभी इनपुट पिन प्रत्येक मैक्रोसेल के लिए उपलब्ध हैं, जबकि प्रत्येक मैक्रोसेल में एक समर्पित आउटपुट पिन होता है।

ब्लॉक आरेख से, हम देख सकते हैं कि सीपीएलडी में कई मैक्रोसेल या फ़ंक्शन ब्लॉक होते हैं।मैक्रोसेल एक प्रोग्रामयोग्य इंटरकनेक्ट के माध्यम से जुड़े हुए हैं, जिसे जीआईएम (ग्लोबल इंटरकनेक्शन मैट्रिक्स) भी कहा जाता है।जीआईएम को पुन: कॉन्फ़िगर करके, विभिन्न लॉजिक सर्किट का एहसास किया जा सकता है।सीपीएलडी डिजिटल I/Os का उपयोग करके बाहरी दुनिया के साथ बातचीत करते हैं।

सीपीएलडी और एफपीजीए के बीच अंतर

हाल के वर्षों में, प्रोग्राम योग्य डिजिटल सिस्टम के डिजाइन में FPGAs बहुत लोकप्रिय हो गए हैं।सीपीएलडी और एफपीजीए के बीच कई समानताएं और अंतर हैं।जहाँ तक समानता की बात है, दोनों प्रोग्रामयोग्य लॉजिक डिवाइस हैं जिनमें लॉजिक गेट ऐरे शामिल हैं।दोनों डिवाइसों को वेरिलॉग एचडीएल या वीएचडीएल जैसे एचडीएल का उपयोग करके प्रोग्राम किया गया है।

सीपीएलडी और एफपीजीए के बीच पहला अंतर गेटों की संख्या में है।सीपीएलडी में कुछ हजार लॉजिक गेट होते हैं, जबकि एफपीजीए में गेटों की संख्या लाखों तक पहुंच सकती है।इसलिए, एफपीजीए का उपयोग करके जटिल सर्किट और सिस्टम को साकार किया जा सकता है।इस जटिलता का नकारात्मक पक्ष उच्च लागत है।इसलिए, सीपीएलडी कम जटिल अनुप्रयोगों के लिए अधिक उपयुक्त हैं।

इन दोनों उपकरणों के बीच एक और महत्वपूर्ण अंतर यह है कि सीपीएलडी में एक अंतर्निहित गैर-वाष्पशील ईईपीरोम (इलेक्ट्रिकली इरेज़ेबल प्रोग्रामेबल रैंडम-एक्सेस मेमोरी) की सुविधा होती है, जबकि एफपीजीए में एक अस्थिर मेमोरी की सुविधा होती है।इसके कारण, एक सीपीएलडी बिजली बंद होने पर भी अपनी सामग्री को बरकरार रख सकता है, जबकि एक एफपीजीए अपनी सामग्री को बरकरार नहीं रख सकता है।इसके अलावा, अंतर्निहित गैर-वाष्पशील मेमोरी के कारण, सीपीएलडी पावर-अप के तुरंत बाद काम करना शुरू कर सकता है।दूसरी ओर, अधिकांश FPGAs को स्टार्ट-अप के लिए बाहरी गैर-वाष्पशील मेमोरी से बिट-स्ट्रीम की आवश्यकता होती है।

प्रदर्शन के संदर्भ में, उपयोगकर्ता की कस्टम प्रोग्रामिंग के साथ संयुक्त अत्यधिक जटिल वास्तुकला के कारण एफपीजीए में अप्रत्याशित सिग्नल प्रोसेसिंग देरी होती है।सीपीएलडी में, सरल आर्किटेक्चर के कारण पिन-टू-पिन विलंब काफी कम होता है।सुरक्षा-महत्वपूर्ण और एम्बेडेड वास्तविक समय अनुप्रयोगों के डिजाइन में सिग्नल प्रोसेसिंग देरी एक महत्वपूर्ण विचार है।

उच्च परिचालन आवृत्तियों और अधिक जटिल तर्क संचालन के कारण, कुछ एफपीजीए सीपीएलडी की तुलना में अधिक बिजली की खपत कर सकते हैं।इस प्रकार, एफपीजीए-आधारित प्रणालियों में थर्मल प्रबंधन एक महत्वपूर्ण विचार है।इस कारण से, एफपीजीए आधारित सिस्टम अक्सर हीट सिंक और कूलिंग पंखे का उपयोग करते हैं और उन्हें बड़े, अधिक जटिल बिजली आपूर्ति और वितरण नेटवर्क की आवश्यकता होती है।

सूचना सुरक्षा के दृष्टिकोण से, सीपीएलडी अधिक सुरक्षित हैं क्योंकि मेमोरी चिप में ही निर्मित होती है।इसके विपरीत, अधिकांश FPGAs को बाहरी गैर-वाष्पशील मेमोरी की आवश्यकता होती है, जो डेटा सुरक्षा के लिए खतरा हो सकता है।यद्यपि डेटा एन्क्रिप्शन एल्गोरिदम एफपीजीए में हैं, सीपीएलडी स्वाभाविक रूप से एफपीजीए की तुलना में अधिक सुरक्षित हैं।

सीपीएलडी के अनुप्रयोग

सीपीएलडी कई निम्न-से-मध्यम जटिलता वाले डिजिटल नियंत्रण और सिग्नल प्रोसेसिंग सर्किट में अपना अनुप्रयोग पाते हैं।कुछ महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों में शामिल हैं:

1. सीपीएलडी का उपयोग एफपीजीए और अन्य प्रोग्रामयोग्य सिस्टम के लिए बूटलोडर के रूप में किया जा सकता है।
2. सीपीएलडी का उपयोग अक्सर डिजिटल सिस्टम में एड्रेस डिकोडर और कस्टम स्टेट मशीन के रूप में किया जाता है।
3. अपने छोटे आकार और कम बिजली खपत के कारण, सीपीएलडी पोर्टेबल और में उपयोग के लिए आदर्श हैंहाथ मेंडिजिटल उपकरण।
4. सीपीएलडी का उपयोग सुरक्षा-महत्वपूर्ण नियंत्रण अनुप्रयोगों में भी किया जाता है।