Programmable Logic Device

Tags

Perangkat Logika Terprogram (PLD) Komponen elektronik yg dipakai untuk membangun Sirkuit Digital Terkonfigurasi. Tidak menyerupai Gerbang Logika, mempunyai fungsi tetap, mempunyai fungsi yg tidak terdefinisi dikala pembuatan. Sebelum dipakai harus Diprogram / Dikonfigurasi.

Perangkat Semikonduktor sanggup diprogram untuk mendapat perangkat logika yg diperlukan. Keuntungan dari Programabilitas Ulang, mengganti perangkat logika tujuan khusus menyerupai Gerbang Logika, Flip-Flop, Counter serta Multiplexer dalam aplikasi Semi-Otomatis. 
Dikategorikan oleh beberapa Parameter
 ➤  Programmable Type
 ➤  Jumlah Baris Input / Output
 ➤  Tegangan Suplai
 ➤  Kepadatan Memori
 ➤  Sistem Gerbang
 ➤  Jenis Kemasan
 ➤  Parameter Khusus



FACTORY 
PROGRAMMABLE LOGIC DEVICE

Read Only Memory (ROM)
Jenis memori Non-Volatil yg dipakai di komputer serta perangkat elektronik. Data disimpan dalam ROM hanya sanggup dimodifikasi secara perlahan, dengan kesulitan, atau tidak sama sekali, dipakai untuk menyimpan Firmware (perangkat lunak yg terkait bersahabat dengan perangkat keras serta tidak perlu sering diperbarui) atau perangkat lunak aplikasi di Plug-In.


Mengacu pada memori terprogram, menyerupai Dioda Matriks serta Mask ROM (MROM), yg tidak sanggup diubah sesudah pembuatan. Meskipun sirkuit diskrit sanggup diubah pada prinsipnya, sirkuit terpadu (IC) tidak bisa, serta tidak mempunyai kegunaan bila datanya jelek atau membutuhkan pembaruan. 
ROM telah menyertakan memori yg hanya sanggup dibaca dalam operasi normal, tetapi masih sanggup diprogram ulang dalam beberapa cara. 
 ➤ Memori Read-Only yg sanggup diprogram (EPROM) yg sanggup dihapus
 ➤ Memori Read-Only yg sanggup diprogram secara elektrik (EEPROM)
     dapat dihapus serta diprogram ulang, tetapi dilakukan pada berkecepatan relatif 
     lambat, memerlukan peralatan khusus serta hanya mungkin beberapa kali.

Mask Programmable Gate Array (MPGA)
Terdiri dari deretan transistor yg dihubungkan untuk mengimplementasikan sirkuit logika yg diinginkan. Koneksi yg ditentukan pengguna tersedia baik di dalam baris serta di antara baris. 


Kustomisasi dilakukan selama pembuatan chip dengan memilih interkoneksi metal, serta berarti pengguna untuk memakai MPGA biaya pengaturan besar terlibat serta waktu pembuatan panjang. Meskipun MPGA bukan FPD, tetapi MPGA setara yg sanggup diprogram pengguna.

SIMPLE PROGRAMMABLE LOGIC DEVICE

PROM - Programmable Read Only Memory
Read Only Memory (ROM) ialah perangkat memori, yg menyimpan informasi biner secara permanen. Artinya, tidak sanggup mengubah informasi yg disimpan dengan cara apa pun.


Jika ROM mempunyai fitur yg sanggup diprogram, Sebagai ROM Programmable (PROM). Pengguna mempunyai fleksibilitas untuk memprogram informasi biner secara elektrik sekali dengan memakai programer PROM. Perangkat logika yg sanggup diprogram yg mempunyai larik AND array & Programmable OR. Diagram blok dari PROM ditunjukkan.


Input gerbang AND bukan tipe yg sanggup diprogram. Menggunakan 2n gerbang AND masing-masing n input. Istilah unit memakai decoder nx2n. Jadi, dekoder ini menghasilkan istilah ‘n’ menit.

PLA - Programmable Logic Array
Untuk mengimplementasikan Sirkuit Logika Kombinasi. Memiliki seperangkat Gerbang AND yg sanggup diprogram, yg menghubungkan ke satu set gerbang OR yg sanggup diprogram, kemudian dikondisikan secara kondisional untuk menghasilkan output.


Tahun 1971, General Electric Company (GE) menyebarkan perangkat logika terprogram menurut teknologi PROM baru. Perangkat eksperimental meningkatkan ROM IBM dengan memungkinkan Logika Multilevel. 

Intel memperkenalkan Floating-Gate UV Erasable PROM sehingga peneliti di GE memasukkan teknologi itu. Perangkat GE ialah PLD pertama yg sanggup dihapus, mendahului Altera EPLD lebih dari satu dekade. GE memperoleh beberapa paten awal pada perangkat logika yg sanggup diprogram.

PAL - Programmable Array Logic
Menggunakan susunan Gerbang OR dengan logika tetap sementara Gerbang susunan AND diprogram sesuai keperluan. Perangkat yg mengekspresikan output sebagai kombinasi input dalam bentuk jumlah output.


MMI memperkenalkan perangkat tahun 1978, Logika Array yg sanggup diprogram atau PAL. Arsitektur lebih sederhana daripada Signetics FPLA sebab mengabaikan OR Array yg sanggup diprogram. Membuat pecahan lebih cepat, lebih kecil serta makin ekonomis. 

Tersedia paket DIP 20 pin 300 mil sementara FPLA paket 28 pin 600 mil. Perangkat lunak desain PALASM (Assembler PAL) mengkonversi persamaan Boolean ke dalam contoh sekering yg diharapkan untuk memprogram. Perangkat PAL diambil oleh National Semiconductor, Texas Instruments serta AMD.

GLA - Generic Logic Array
Inovasi dari PAL oleh Lattice Semiconductor. Peningkatan pada PAL, perangkat menggantikan PAL atau bahkan mempunyai fungsi yg tidak tercakup. Manfaat utamanya, sanggup dihapus serta diprogram ulang, menciptakan prototipe serta perubahan desain lebih mudah.


Perbaikan PAL ialah Perangkat Logika Array Generik, GAL, yg diciptakan oleh Lattice Semiconductor tahun 1985. Perangkat mempunyai sifat logis yg sama menyerupai PAL tetapi sanggup dihapus serta diprogram ulang. 


GAL mempunyai kegunaan dalam tahap pembuatan prototipe suatu desain, ketika bug dalam logika sanggup dikoreksi dengan memprogram ulang. GAL diprogram serta diprogram ulang memakai Programmer PAL, atau memakai teknik pemrograman di sirkuit pada chip pendukung.

COMPLEX PROGRAMMABLE LOGIC DEVICE

CPLD lebih padat daripada PAL serta terdiri dari sejumlah besar elemen logis yg sanggup diprogram. Interkoneksi antara sel-sel makro harus ditetapkan oleh pengguna melalui jaringan interkoneksi. 


Membentuk elemen logis digabungkan bersama untuk membentuk struktur untuk mengurangi jumlah pin Input-Output (I/O). Memfasilitasi penerapan desain logika yg lebih kompleks dengan Waktu Propagasi yg sedikit lebih jelek bila ketimbang dengan PAL. 

Menawarkan karakteristik waktu yg sanggup diprediksi menciptakan mereka paling cocok untuk aplikasi kontrol kritis dengan performa tinggi. CPLD lebih disukai untuk menerapkan desain berbasis kombinasional.

Application Specific Integrated Circuits
(ASIC)

Sirkuit terpadu (IC) yg diadaptasi penggunaan tertentu, bukan untuk penggunaan tujuan umum. Misalnya, chip yg didesain untuk dalam perekam bunyi digital atau penambang Bitcoin berefisiensi tinggi ialah ASIC. Produk Standar Spesifik-Aplikasi (ASSP) ialah mediator antara ASIC serta sirkuit terpadu standar industri menyerupai seri 7400 atau seri 4000.


ASIC modern sering menyertakan seluruh mikroprosesor, blok memori termasuk ROM, RAM, EEPROM, memori flash serta blok bangunan besar lainnya. ASIC menyerupai ini sering disebut SoC (system-on-chip). Desainer ASIC digital sering memakai bahasa deskripsi perangkat keras (HDL), menyerupai Verilog atau VHDL, untuk menggambarkan fungsi ASIC.

Field Programmable Gate Array
(FPGA)

Perangkat semikonduktor berbasis Matriks Blok Logika yg sanggup dikonfigurasi (CLB) terinterkoneksi, sanggup diprogram,  serta diprogram ulang untuk keperluan aplikasi atau fungsi yg diinginkan sesudah manufaktur.


Membedakan FPGA dari Application Specific Integrated Circuits (ASIC), dibentuk khusus untuk kiprah tertentu. Meskipun One-Time Programmable (OTP), jenis SRAM berbasis diprogram kembali sebagai desain berevolusi

FPGA didasarkan teknologi Gerbang Array tidak menyerupai teknologi PROM PLD. Perangkat terdiri dari Blok Logika Dikonfigurasi (CLB) bersama dengan Matriks Interkoneksi berjalan di antara keduanya. 


FPGA menurut Tabel Look-Up (LUT) serta Flip-Flop yg membentuk pecahan dari CLB. Pengguna harus memprogram CLB untuk melaksanakan fungsi logis tertentu serta kemudian memakai matriks interkoneksi untuk menghubungkan satu atau lebih blok logika bersama. Lebih lanjut, terdiri dari Port Input-Output (I/O) yg memfasilitasi dari Pemrograman/Debugging.

Field Programmable Logic Array
(FPLA)

Sirkuit terpadu yg didesain untuk dikonfigurasi oleh pelanggan atau desainer, maka  "Field-Programmable". Konfigurasi FPGA ditentukan memakai bahasa deskripsi perangkat keras (HDL), menyerupai dengan yg dipakai untuk sirkuit terintegrasi khusus aplikasi (ASIC). 


FPGA Spartan Xilinx, berisi serangkaian blok logika yg sanggup diprogram serta interkoneksi dikonfigurasi ulang yg memungkinkan blok-blok "Terhubung Bersama", menyerupai gerbang logika dipasangkan dengan banyak sekali konfigurasi. 

Blok Logika dikonfigurasi untuk melaksanakan fungsi kombinasional yg kompleks, atau hanya gerbang logika sederhana menyerupai AND serta XOR. FPGA, blok logika pun memasukkan elemen memori, berupa Flip-Flop atau blok memori.

APLIKASI
Perangkat Logika Terprogram

Aplikasi yg memakai Perangkat Logika Terprogram
 ➤  Jaringan
 ➤  Aerospace serta Pertahanan
 ➤  Otomotif
 ➤  Elektronik Konsumen
 ➤  Komputasi
 ➤  Sistem Moneter terpengiriman
 ➤  Komunikasi
 ➤  Audio
 ➤  Komputasi
 ➤  Avionik



Artikel Terkait