6、 邏輯電路設計中的ISP技術
在早期的LED電子顯示屏顯示控制電路中,大量采用的是常規數字電路系統設計,用數字電路組合出復雜控制邏輯。在常規數字電路系統設計中,當電路設計完成后,須先制作電路板,然后安裝元件,調試。如果電路板的邏輯功能不符合要求就必須重新設計制作電路板,再重新調試,直到實現邏輯功能為止。很顯然,這種設計方法的設計周期長,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計與制作,但在修改該邏輯時仍舊不能避免器件的反復插拔。
在系統可編程技術(In-System Programmable,縮寫ISP),是指在用戶自己設計的目標系統中或電路板上為重構邏輯器件編程或反復改寫的能力。常規PLD在使用中通常是先編程后裝配,而采用ISP技術的PLD則是先裝配后編程,成為產品之后還可以反復編程。在系統可編程技術的出現,從實踐上實現了邏輯設計師們多年來夢寐以求的“硬件設計與修改軟件化”的愿望,使得數字系統面貌煥然一新。采用ISP技術后,硬件設計變得像軟件一樣易于修改,硬件的功能可以隨時加以修改或按預定的程序改變組態。這不僅擴展了器件的用途,縮短了系統調試周期,而且根除了對器件單獨編程的環節,省卻了器件編程設備,簡化了目標設備的現場維護和升級工作。ISP技術還有一個特點是采用系統設計軟件進行邏輯輸入時,輸入與所選器件無關。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,再根據仿真和適配的結果選擇器件。
ISPLSI器件是美國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25000門,具有現場可編程門陣列(FPGA)的容量和靈活性。它采用E2CMOS工藝,時鐘頻率可以高達180MHz,傳輸延時為5ns,低功耗,電擦除,編程內容20年不丟失,100%參數測試,可以加密。器件內部有抗“鎖定”電路,以防止出現CMOS器件中可能產生的有害的鎖定效應。