6、 邏輯電路設(shè)計(jì)中的ISP技術(shù)
在早期的LED電子顯示屏顯示控制電路中,大量采用的是常規(guī)數(shù)字電路系統(tǒng)設(shè)計(jì),用數(shù)字電路組合出復(fù)雜控制邏輯。在常規(guī)數(shù)字電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,當(dāng)電路設(shè)計(jì)完成后,須先制作電路板,然后安裝元件,調(diào)試。如果電路板的邏輯功能不符合要求就必須重新設(shè)計(jì)制作電路板,再重新調(diào)試,直到實(shí)現(xiàn)邏輯功能為止。很顯然,這種設(shè)計(jì)方法的設(shè)計(jì)周期長(zhǎng),成本高,且成品可靠性差,維修麻煩。利用普通可編程的邏輯器件,雖可減少印刷電路板的設(shè)計(jì)與制作,但在修改該邏輯時(shí)仍舊不能避免器件的反復(fù)插拔。
在系統(tǒng)可編程技術(shù)(In-System Programmable,縮寫(xiě)ISP),是指在用戶自己設(shè)計(jì)的目標(biāo)系統(tǒng)中或電路板上為重構(gòu)邏輯器件編程或反復(fù)改寫(xiě)的能力。常規(guī)PLD在使用中通常是先編程后裝配,而采用ISP技術(shù)的PLD則是先裝配后編程,成為產(chǎn)品之后還可以反復(fù)編程。在系統(tǒng)可編程技術(shù)的出現(xiàn),從實(shí)踐上實(shí)現(xiàn)了邏輯設(shè)計(jì)師們多年來(lái)夢(mèng)寐以求的“硬件設(shè)計(jì)與修改軟件化”的愿望,使得數(shù)字系統(tǒng)面貌煥然一新。采用ISP技術(shù)后,硬件設(shè)計(jì)變得像軟件一樣易于修改,硬件的功能可以隨時(shí)加以修改或按預(yù)定的程序改變組態(tài)。這不僅擴(kuò)展了器件的用途,縮短了系統(tǒng)調(diào)試周期,而且根除了對(duì)器件單獨(dú)編程的環(huán)節(jié),省卻了器件編程設(shè)備,簡(jiǎn)化了目標(biāo)設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)和升級(jí)工作。ISP技術(shù)還有一個(gè)特點(diǎn)是采用系統(tǒng)設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行邏輯輸入時(shí),輸入與所選器件無(wú)關(guān)。因此,在輸入之前可選擇任何一種器件,甚至可以選擇一種“虛擬器件”(Virtual Device)。在輸入完后,再根據(jù)仿真和適配的結(jié)果選擇器件。
ISPLSI器件是美國(guó)LATTICE公司于1992年推出的新一代高密度可編程邏輯器件,容量可達(dá)25000門(mén),具有現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FPGA)的容量和靈活性。它采用E2CMOS工藝,時(shí)鐘頻率可以高達(dá)180MHz,傳輸延時(shí)為5ns,低功耗,電擦除,編程內(nèi)容20年不丟失,100%參數(shù)測(cè)試,可以加密。器件內(nèi)部有抗“鎖定”電路,以防止出現(xiàn)CMOS器件中可能產(chǎn)生的有害的鎖定效應(yīng)。