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1Prof. Edson Pedro FerlinProf. Edson Pedro Ferlin Arquitetura de ComputadoresArquitetura de Computadores

Dispositivos ReconfiguráveisDispositivos Reconfiguráveis

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Características dos Dispositivos Reconfiguráveis

Os dispositivos são programáveis/graváveis, permitindo que se efetue facilmente a alteração do projeto.

Possuem uma grande quantidade de portas lógicas, ou seja uma maior escala de integração, o que permite construir circuitos lógicos complexos com um único integrado.

Permitem que se implemente funções lógicas bastante complexas, as quais podem utilizar elementos como por exemplos Flip-Flops.

Pode-se utilizar de uma descrição de hardware padronizada como é o caso da Linguagem de Descrição de Hardware (HDL - Hardware Description Language), ou de suas variâncias VHDL e AHDL.

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PLDs, CPLDs e FPGAs

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Funcionamento dos Dispositivos Reconfiguráveis

•Matriz de Elementos Reconfiguráveis

•Funcionamento:

•Configurado (bits de configuração – Bitstream)

•Função

•Entradas/Saídas

•Roteamento dos dados

•Operação

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Arquitetura Interna Típica

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Arquitetura Interna Típica

•CLB – Configurable Logic Block

•Entradas

•LUT – LookUp Table (funções)

•Multiplexadores (Fluxo de sinais)

•Registradores/Flip-Flops (saídas/realimentação)

•Rede de Interconexão

•IOB – Input/Output Bock

•Obs: Todos configuráveis

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Reconfiguração

•Estática:

Configurado antes de começar a fazer a computação (processamento) dos dados. Caso necessite o dispositivo pára de executar e reconfigura-se para depois voltar à execução.

•Dinâmica:

Configura e começa a processar os dados de entrada. Caso necessite de alguma nova funcionalidade, reconfigura-se uma área que não esteja processando.

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Fabricantes e Famílias

•Altera:Embarcados (Excalibur, NIOS)

FPGAs (Stratix II, Stratix, Cyclone II, Cyclone, Stratix GX, Apex II, Apex 20K, Mercury, Flex 10K, Acex 1K, Flex 6000)

CPLDs (Max II, Max3000A, Max7000)

ASIC (Hardcopy II, Stratix, Apex 20K)

•Xilinx:FPGAs (Virtex, Spartan)

CPLDs (CoolRunner, XC9500)

•Actel:FPGAs (ProASIC, Axcelerator)

•Atmel:FPGAs (AT40K, FPSLIC AT94S)

CPLDs (ATF1500)

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Blocos Básicos

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MAX 7000 (Altera)

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MAX II (Altera)

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FLEX 10K(Altera)

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ACEX (Altera)

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APEX(Altera)

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CYCLONE(Altera)

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STRATIX(Altera)

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MERCURY(Altera)

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EXCALIBUR(Altera)

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ARM922T(Altera)

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HARDCOPY(Altera)

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NIOS II (Altera)

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CoolRunner (Xilinx)

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XC9500(Xilinx)

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SPARTAN(Xilinx)

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VIRTEX (Xilinx)

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ProASIC(Xilinx)

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AXCELERATOR(Actel)

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AT40K(Atmel)

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AT94K (Atmel)

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ATF1500 (Actel)

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CPLDs Altera

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FPGAs Baixo Custo

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FPGAs Alta Densidade

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ASICs

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Comparativo entre Famílias ALTERA

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Comparativo entre Famílias XILINX

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Comparativo entre Famílias ATMEL

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Comparativo entre Famílias ACTEL