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CPLD - Complex Programmable Logic Device

Abb. 01: Altera MAX 7000-series CPLD (2500 Gatter)
Abb. 01: Altera MAX 7000-series CPLD (2500 Gatter) [1]

CPLDs (Complex Programmable Logic Device = Komplexer programmierbarer Logikbaustein) sind per Software programmierbare Logikbausteine, zu denen auch PALs (Programmable Array Logic) und FPGAs (Field-programmable gate array) gehören. Da CPLDs in EECMOS-Technik (in der auch EEPROMS gefertigt werden) ausgeführt werden, benötigen sie keinen externen Speicher für ihren Programmcode und brauchen daher beim Start das Programm nicht erst extra laden.
CPLDs bestehen aus Makrozellen (LAB = Logic Array Block), die zeilen- und spaltenweise miteinander über Bussysteme (Interconnects) verbunden sind. Jede Makrozelle besteht aus einer Anzahl (meist 10) Logikelementen (LE). Die Logikelemente können zu einzelnen Logikfunktionen programmiert werden, die dann hierarchisch oder parallel miteinander verknüpft werden.
Am Anfang und am Ende einer jeden Makrozellenreihe und -spalte befindet sich ein I/O-Element, welches aus einem bidirektionalen Puffer, einem Schmitt-Trigger u.a. besteht und mit einem Anschlusspin verbunden ist.
Als Speicher dienen nichtflüchtige FLASHRAMs. Man unterscheidet zwischen dem Configuration Flash Memory (CFM), in dem sich dauerhaft SRAM-Konfigurationsinformationen befinden und dem User Flash Memory (UFM), das die Logik und die Ein-/Ausgänge beim Powerup konfiguriert.
CPLDs werden in zeitgesteuerte Einschaltlogiken, als Speichercontroller, als Seriell/Parallel-Wandler und als PWM-Generator (z.B. in Scanning LED-Backlights für LCD-Displays) eingesetzt.

Abb.02: Prinzipieller Aufbau eines DPLD
Abb.02: Prinzipieller Aufbau eines DPLD

REFERENZEN

Abbildungen

[1] Foto "Abb. 01: Altera MAX 7000-series CPLD": Lizenz: Public Domain via Wikimedia Commons;
Quelle: "Altera_MAX_7128_2500_gate_CPLD.jpg" by User Mike1024 on en.wikipedia (Photo taken by Mike1024.)  http://commons.wikimedia.org/wiki/File%3AAltera_MAX_7128_2500_gate_CPLD.jpg