FPGA e CPLD

• Hardware reconfigurável– Definido pelo usuário

• Suporta a implementação de Circuitos Lógicos relativamente grandes

• Composto de – Blocos Lógicos Configuráveis (CLBs) contidos em um

CI• Funções lógicas e comunicação entre os blocos

– Blocos de I/O– Chaves de interconexão

FPGAField Programmable Gate Array

• Principais fabricantes– XILINX– ALTERA

• Ex. de Ferramenta gráfica– Quartus II [1]

• Linguagens de Descrição de Hardware– Verilog– VHDL

FPGAField Programmable Gate Array

Tabela FPGA [2]

A heterogeneous SoC Architecture with embedded virtual FPGA Cores and runtime Core Fusion [3]

• Virtualização de hw no domínio de FPGA’s é um conceito novo.

• Objetivo:– Desenvolvimento de uma arquitetura de hardware

reconfigurável e parametrizável em tempo de execução.– Reconfiguração dinâmica e parcial (DR-FPGA’s) [4]• Configuração completa• Remoção de partes

– Reuso dos blocos de hardware em outras FPGAs físicas• Core Fusion– Melhorar a utilização da FPGA virtual

CONSUMO DE ENERGIA+

ÁREA

Arquitetura do Sistema

Arquitetura da FPGA Virtual

Estrutura de um CLB

Estrutura de um PSM

V-FPGA EXPLORER – Módulo do MEANDER

Fusão de núcleos na FPGA Virtual

CPLDComplex Programmable Logic Device

• PAL CPLD• Composto por pequeno número de Blocos

Lógicos grandes.• Tem tempo de resposta melhor que FPGA– Menor flexibilidade

• Aplicações que exigem lógica de alto desempenho

A CPLD-based Safety Concept for IndustrialApplications [5]

• Sistemas de segurança Aplicações críticas– Proteção de pessoas, ambientes ou bens

• Elaboração de um conceito de segurança baseado em CPLD– Sistemas de energia para automação industrial– Controle de um motor elétrico

• Conversão de fases --> trifásica em contínua

– Duas funções de segurança melhoram o acionamento da energia

TERM

INAI

S

REFERÊNCIAS[1] Available www.altera.com

[2] Available www.xilink.com

[3] Figule, Peter; Hubner, Michael; Girardey, Romuald; Bapp, Falco; Bruckschlogl, Thomas; Thoma, Florian; Henkel, Jorg; Becker, Jurgen. “A heterogeneus SoC Architecture with embedded virtual FPGA Cores and runtime Core Fusion”. Karlsruhe Institute of Techonology – KIT, Germany, IEEE, Conference on Adaptive Hardware and System. 2011.

[4] Brito, A. Vasconcelos de. “Modelagem e Simulação de Sistemas Dinamicamente Reconfiguráveis em Granularidades Diversas”. Tese de Doutourado, Universidade Federal de Campina Grande. 2008.

[5] Griebnig, Gerhard; Mader, Roland; Steger, Christian; Weib, Reinhold. “A CPLD-based Safety Concept for Industrial Applications”. Graz University of Tchenology, Austria, IEEE. 2010.