гораздо эффективнее их построение на основе специализированных
областей, выделенных на кристалле для выполнения заранее
определенных функций. Эти области носят название аппаратных ядер.
Характерным отличием СБИС «система на кристалле» от всех остальных
типов ПЛИС является наличие в них таких областей. Наряду с
аппаратными ядрами в СБИС имеются и обычные универсальные средства
программируемой логики, позволяющие синтезировать любое устройство.
Самым очевидным функциональным узлом, без которого не может быть
построено большинство цифровых систем, является ОЗУ. Ядра,
предназначенные для реализации ОЗУ, выполняются с небольшой емкостью.
Хотя существуют системы, требующие больших объемов памяти, делать
аппаратные ядра ОЗУ большой емкости экономически нецелесообразно, так
как это резко снижает степень универсальности таких СБИС и сужает рынок
их сбыта. Аппаратное ядро ОЗУ емкостью 256…512 бит занимает площадь на
кристалле в десять раз меньшую, чем площадь, занимаемая средствами
обычной программируемой логики, которая требуется для синтеза такого же
ОЗУ. Кроме того, в несколько раз повышается быстродействие
специализированного ОЗУ.
Кроме ОЗУ в виде аппаратных ядер эффективно реализуются такие
специализированные узлы, как аппаратные умножители. Так, умножитель
двух 8-битных слов занимает площадь, равную 1/5 площади, требующейся для
реализации такого же умножителя с помощью логических блоков РРОА.
Еще одним направлением успешного применения аппаратных ядер
являются интерфейсные узлы и контроллеры. Практически все цифровые
системы, реализуемые в виде ПЛИС, требуют наличия интерфейсных узлов,
стандартных для большинства применений. Например, для работы с шиной
РСI, широко используемой в персональных компьютерах, в устройстве
требуется соответствующий контроллер шины. Такой контроллер сам по себе
достаточно сложное устройство, и его реализация в виде аппаратного ядра
СБИС «система на кристалле» очень эффективна.
Вопросы для самопроверки
1. Каковы отличия однокристальных микропроцессоров от
однокристальных микроЭВМ?
2. Дайте определение понятия «порт».
3. Дайте определение понятия «интерфейс».
4. Каковы отличия динамического ОЗУ от статического?
5. Перечислите виды ПЗУ и ОЗУ.
6. Для чего выполняется регенерация динамической памяти?