{"id":60844,"date":"2023-08-28T09:00:00","date_gmt":"2023-08-28T16:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.autodesk.com\/products\/fusion-360\/blog\/?p=60844"},"modified":"2023-08-24T03:33:24","modified_gmt":"2023-08-24T10:33:24","slug":"cpld-overview","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.autodesk.com\/products\/fusion-360\/blog\/de\/cpld-overview\/","title":{"rendered":"Was ist ein CPLD (Complex Programmable Logic Device)?"},"content":{"rendered":"\n<p><em>Dieser Artikel bietet einen detaillierten \u00dcberblick \u00fcber einen wichtigen digitalen Elektronikbaustein, der als komplexer programmierbarer Logikbaustein (CPLD) bezeichnet wird.<\/em><\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"1920\" height=\"1358\" src=\"https:\/\/www.autodesk.com\/products\/fusion-360\/blog\/wp-content\/uploads\/2021\/07\/word-image.jpeg\" alt=\"what-is-cpld\" class=\"wp-image-23187\" srcset=\"https:\/\/www.autodesk.com\/products\/fusion-360\/blog\/wp-content\/uploads\/2021\/07\/word-image.jpeg 1920w, https:\/\/www.autodesk.com\/products\/fusion-360\/blog\/wp-content\/uploads\/2021\/07\/word-image-300x212.jpeg 300w, https:\/\/www.autodesk.com\/products\/fusion-360\/blog\/wp-content\/uploads\/2021\/07\/word-image-1024x724.jpeg 1024w, https:\/\/www.autodesk.com\/products\/fusion-360\/blog\/wp-content\/uploads\/2021\/07\/word-image-768x543.jpeg 768w, https:\/\/www.autodesk.com\/products\/fusion-360\/blog\/wp-content\/uploads\/2021\/07\/word-image-1536x1086.jpeg 1536w\" sizes=\"auto, (max-width: 1920px) 100vw, 1920px\" \/><\/figure>\n\n\n\n<p>Informationstechnologie, Internet und elektronische Chips bilden die Grundlage des modernen digitalen Zeitalters. Fast alle modernen Technologien verdanken ihre Existenz der Elektronik, vom Internet und der Mobilfunkkommunikation bis hin zu Computern und Servern. Die Elektronik ist ein weites Gebiet mit <a href=\"https:\/\/www.autodesk.com\/products\/fusion-360\/blog\/5-unique-pcb-examples-and-applications-from-the-playstation-5-to-telescopes\/\">vielen Teilgebieten<\/a>. In diesem Artikel lernen Sie einen wichtigen digitalen Elektronikbaustein kennen: den komplexen programmierbaren Logikbaustein (CPLD).<\/p>\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\" id=\"entwicklung-der-digitalen-elektronik\">Entwicklung der digitalen Elektronik<\/h2>\n\n\n<p>Die <a href=\"https:\/\/www.autodesk.com\/products\/fusion-360\/blog\/de\/introduction-to-electronics-for-beginners-basic-terminology\/\">Elektronik<\/a> ist ein komplexes Gebiet mit Tausenden von elektronischen Ger\u00e4ten und Komponenten. Die elektronischen Ger\u00e4te lassen sich jedoch in zwei Hauptkategorien einteilen: <a href=\"https:\/\/www.autodesk.com\/products\/fusion-360\/blog\/difference-analog-digital\/\">analog und digital<\/a>.<\/p>\n\n\n\n<p>Im Anfangsstadium der Elektroniktechnologie waren Schaltkreise analog, wie Schall, Licht, Spannung und Strom. Elektronikingenieure haben jedoch schnell festgestellt, dass die Konstruktion analoger Schaltkreise sehr komplex und kostspielig ist. Die Nachfrage nach schneller Leistung und schneller \u00dcbergabe f\u00fchrte zur Entwicklung der digitalen Elektronik. Heute beinhalten fast alle Computer digitale integrierte Schaltungen (ICs) und Prozessoren. In der Welt der Elektronik haben digitale Systeme die analoge Elektronik heute vollst\u00e4ndig ersetzt, da sie kosteng\u00fcnstiger und ger\u00e4uscharm sind und eine bessere <a href=\"https:\/\/www.autodesk.com\/products\/fusion-360\/blog\/high-speed-pcb-design-part-1\/\">Signalintegrit\u00e4t<\/a>, eine h\u00f6here Leistung und geringere Komplexit\u00e4t bieten.<\/p>\n\n\n\n<p>Im Gegensatz zu einer unendlichen Anzahl von Datenebenen in einem analogen Signal besteht ein digitales Signal nur aus zwei logischen Ebenen (1 und 0).<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"1083\" height=\"1920\" src=\"https:\/\/www.autodesk.com\/products\/fusion-360\/blog\/wp-content\/uploads\/2021\/07\/word-image.jpg\" alt=\"analog-vs-digital-signal\" class=\"wp-image-23191\" srcset=\"https:\/\/www.autodesk.com\/products\/fusion-360\/blog\/wp-content\/uploads\/2021\/07\/word-image.jpg 1083w, https:\/\/www.autodesk.com\/products\/fusion-360\/blog\/wp-content\/uploads\/2021\/07\/word-image-169x300.jpg 169w, https:\/\/www.autodesk.com\/products\/fusion-360\/blog\/wp-content\/uploads\/2021\/07\/word-image-578x1024.jpg 578w, https:\/\/www.autodesk.com\/products\/fusion-360\/blog\/wp-content\/uploads\/2021\/07\/word-image-768x1362.jpg 768w, https:\/\/www.autodesk.com\/products\/fusion-360\/blog\/wp-content\/uploads\/2021\/07\/word-image-866x1536.jpg 866w\" sizes=\"auto, (max-width: 1083px) 100vw, 1083px\" \/><figcaption class=\"wp-element-caption\">Abbildung\u00a01: Analogsignal und digitales Signal im Vergleich<\/figcaption><\/figure>\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\" id=\"arten-digitaler-elektronischer-geraete\">Arten digitaler elektronischer Ger\u00e4te<\/h2>\n\n\n<p>Die ersten digitalen elektronischen Ger\u00e4te waren recht einfach und bestanden nur aus einer Handvoll logischer Schaltelemente. Mit der Zeit wurden die digitalen Schaltungen jedoch immer komplexer, sodass die Programmierbarkeit zu einem wichtigen Merkmal moderner digitaler Steuerungsger\u00e4te wurde. Es entstanden zwei verschiedene Klassen programmierbarer digitaler Ger\u00e4te. Die erste Klasse umfasste Ger\u00e4te mit fester Hardwarekonstruktion und programmierbarer Software. Beispiele f\u00fcr solche Ger\u00e4te sind Mikrocontroller und Mikroprozessoren. Die zweite Klasse digitaler Ger\u00e4te verf\u00fcgte \u00fcber eine konfigurierbare Hardware, die eine flexible Gestaltung logischer Schaltkreise erm\u00f6glichte. Beispiele f\u00fcr solche Ger\u00e4te sind FPGAs, SPLDs und CPLDs.<\/p>\n\n\n\n<p>Ein Mikrocontroller-Chip verf\u00fcgt \u00fcber einen festen digitalen logischen Schaltkreis, der nicht ge\u00e4ndert werden kann. Die Programmierbarkeit wird erreicht, indem die Software\/Firmware ge\u00e4ndert wird, die auf dem Mikrocontroller-Chip ausgef\u00fchrt wird. Im Gegensatz dazu besteht ein programmierbarer Logikbaustein (Programmable Logic Device, PLD) aus mehreren logischen Bauelementen, deren Zusammenschaltung \u00fcber eine Hardwarebeschreibungssprache (Hardware Description Language, HDL) konfiguriert werden kann. Daher k\u00f6nnen viele logische Schaltkreise mit einem PLD realisiert werden. Aus diesem Grund sind PLDs im Allgemeinen schneller und leistungsf\u00e4higer als Mikrocontroller und Mikroprozessoren. PLDs bieten au\u00dferdem ein h\u00f6heres Ma\u00df an Freiheit und Flexibilit\u00e4t bei der Konstruktion von Schaltkreisen.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"1920\" height=\"1616\" src=\"https:\/\/www.autodesk.com\/products\/fusion-360\/blog\/wp-content\/uploads\/2021\/07\/word-image-1.jpg\" alt=\"programmable-digital-devices\" class=\"wp-image-23195\" srcset=\"https:\/\/www.autodesk.com\/products\/fusion-360\/blog\/wp-content\/uploads\/2021\/07\/word-image-1.jpg 1920w, https:\/\/www.autodesk.com\/products\/fusion-360\/blog\/wp-content\/uploads\/2021\/07\/word-image-1-300x253.jpg 300w, https:\/\/www.autodesk.com\/products\/fusion-360\/blog\/wp-content\/uploads\/2021\/07\/word-image-1-1024x862.jpg 1024w, https:\/\/www.autodesk.com\/products\/fusion-360\/blog\/wp-content\/uploads\/2021\/07\/word-image-1-768x646.jpg 768w, https:\/\/www.autodesk.com\/products\/fusion-360\/blog\/wp-content\/uploads\/2021\/07\/word-image-1-1536x1293.jpg 1536w\" sizes=\"auto, (max-width: 1920px) 100vw, 1920px\" \/><figcaption class=\"wp-element-caption\">Abbildung\u00a02: Arten von programmierbaren digitalen Ger\u00e4ten<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<p>Integrierte Schaltungen f\u00fcr digitale Steuerung und Signalverarbeitung bestehen in der Regel aus Prozessor, logischer Schaltung und Speicher. Jedes dieser Module kann mit unterschiedlichen Technologien realisiert werden. Die verf\u00fcgbaren Optionen sind in der folgenden Abbildung dargestellt:<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"1920\" height=\"1063\" src=\"https:\/\/www.autodesk.com\/products\/fusion-360\/blog\/wp-content\/uploads\/2021\/07\/word-image-2.jpg\" alt=\"modules-digital-ics\" class=\"wp-image-23199\" srcset=\"https:\/\/www.autodesk.com\/products\/fusion-360\/blog\/wp-content\/uploads\/2021\/07\/word-image-2.jpg 1920w, https:\/\/www.autodesk.com\/products\/fusion-360\/blog\/wp-content\/uploads\/2021\/07\/word-image-2-300x166.jpg 300w, https:\/\/www.autodesk.com\/products\/fusion-360\/blog\/wp-content\/uploads\/2021\/07\/word-image-2-1024x567.jpg 1024w, https:\/\/www.autodesk.com\/products\/fusion-360\/blog\/wp-content\/uploads\/2021\/07\/word-image-2-768x425.jpg 768w, https:\/\/www.autodesk.com\/products\/fusion-360\/blog\/wp-content\/uploads\/2021\/07\/word-image-2-1536x850.jpg 1536w\" sizes=\"auto, (max-width: 1920px) 100vw, 1920px\" \/><figcaption class=\"wp-element-caption\">Abbildung\u00a03: Module in digitalen integrierten Schaltungen<\/figcaption><\/figure>\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\" id=\"einfuehrung-in-cplds\">Einf\u00fchrung in CPLDs<\/h2>\n\n\n<p>Wie bereits erw\u00e4hnt, gibt es verschiedene Arten von programmierbaren Logikbausteinen (PLDs), wie z.&nbsp;B. FPGA, CPLD und SPLD. Der Hauptunterschied zwischen diesen Bausteinen liegt in der Komplexit\u00e4t der Schaltungen und der Anzahl verf\u00fcgbarer logischer Bauelemente. Ein einfacher programmierbarer Logikbaustein (SPLD) besteht in der Regel aus einigen hundert logischen Schaltungen, w\u00e4hrend ein komplexer programmierbarer Logikbaustein (CPLD) aus einigen tausend logischen Schaltungen besteht.<\/p>\n\n\n\n<p>In Bezug auf die Komplexit\u00e4t liegt ein komplexer programmierbarer Logikbaustein (CPLD) zwischen einem einfachen programmierbaren Logikbaustein (SPLD) und einem Field Programmable Gate Array (vielseitig verwendbaren Chip mit programmierbarer Logik, FPGA) und \u00fcbernimmt somit Merkmale von diesen beiden. CPLDs sind komplexer als SPLDs, aber weniger komplex als FPGAs.<\/p>\n\n\n\n<p>Die am h\u00e4ufigsten verwendeten SPLDs sind PAL (Programmable Array Logic), PLA (Programmable Logic Array) und GAL (Generic Array Logic). Eine PLA besteht aus einer UND-Ebene und einer ODER-Ebene. Das Hardwarebeschreibungsprogramm definiert die Verbindung dieser Ebenen. Die folgende Abbildung zeigt ein PLA:<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image is-resized\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/www.autodesk.com\/products\/fusion-360\/blog\/wp-content\/uploads\/2021\/07\/word-image-3.jpg\" alt=\"pla-programmable-logic-array\" class=\"wp-image-23203\" width=\"711\" height=\"595\" srcset=\"https:\/\/www.autodesk.com\/products\/fusion-360\/blog\/wp-content\/uploads\/2021\/07\/word-image-3.jpg 1920w, https:\/\/www.autodesk.com\/products\/fusion-360\/blog\/wp-content\/uploads\/2021\/07\/word-image-3-300x251.jpg 300w, https:\/\/www.autodesk.com\/products\/fusion-360\/blog\/wp-content\/uploads\/2021\/07\/word-image-3-1024x858.jpg 1024w, https:\/\/www.autodesk.com\/products\/fusion-360\/blog\/wp-content\/uploads\/2021\/07\/word-image-3-768x643.jpg 768w, https:\/\/www.autodesk.com\/products\/fusion-360\/blog\/wp-content\/uploads\/2021\/07\/word-image-3-1536x1286.jpg 1536w\" sizes=\"auto, (max-width: 711px) 100vw, 711px\" \/><figcaption class=\"wp-element-caption\">Abbildung\u00a04: Programmable Logic Array (PLA)<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<p>PAL ist sehr \u00e4hnlich wie PLA, es gibt jedoch nur eine programmierbare Ebene (UND-Ebene) statt zwei. Durch die Beschr\u00e4nkung auf eine Ebene wird die Hardwarekomplexit\u00e4t verringert. Dieser Vorteil wird jedoch auf Kosten der Flexibilit\u00e4t erzielt.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"1920\" height=\"1327\" src=\"https:\/\/www.autodesk.com\/products\/fusion-360\/blog\/wp-content\/uploads\/2021\/07\/word-image-4.jpg\" alt=\"pal-programmable-array-logic\" class=\"wp-image-23207\" srcset=\"https:\/\/www.autodesk.com\/products\/fusion-360\/blog\/wp-content\/uploads\/2021\/07\/word-image-4.jpg 1920w, https:\/\/www.autodesk.com\/products\/fusion-360\/blog\/wp-content\/uploads\/2021\/07\/word-image-4-300x207.jpg 300w, https:\/\/www.autodesk.com\/products\/fusion-360\/blog\/wp-content\/uploads\/2021\/07\/word-image-4-1024x708.jpg 1024w, https:\/\/www.autodesk.com\/products\/fusion-360\/blog\/wp-content\/uploads\/2021\/07\/word-image-4-768x531.jpg 768w, https:\/\/www.autodesk.com\/products\/fusion-360\/blog\/wp-content\/uploads\/2021\/07\/word-image-4-1536x1062.jpg 1536w\" sizes=\"auto, (max-width: 1920px) 100vw, 1920px\" \/><figcaption class=\"wp-element-caption\">Abbildung\u00a05: Programmable Array Logic (PAL)<\/figcaption><\/figure>\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\" id=\"cpldarchitektur\">CPLD-Architektur<\/h2>\n\n\n<p>CPLD kann als eine Weiterentwicklung von PAL betrachtet werden und besteht aus mehreren PAL-Strukturen, die als Makrozellen bezeichnet werden. Im CPLD-Paket stehen f\u00fcr jede Makrozelle alle Eingangs-Pins zur Verf\u00fcgung, w\u00e4hrend jede Makrozelle \u00fcber einen dedizierten Ausgangs-Pin verf\u00fcgt. Die folgende Abbildung zeigt ein Blockdiagramm eines CPLD.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image is-resized\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/www.autodesk.com\/products\/fusion-360\/blog\/wp-content\/uploads\/2021\/07\/word-image-5.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-23211\" width=\"574\" height=\"323\" srcset=\"https:\/\/www.autodesk.com\/products\/fusion-360\/blog\/wp-content\/uploads\/2021\/07\/word-image-5.jpg 574w, https:\/\/www.autodesk.com\/products\/fusion-360\/blog\/wp-content\/uploads\/2021\/07\/word-image-5-300x169.jpg 300w, https:\/\/www.autodesk.com\/products\/fusion-360\/blog\/wp-content\/uploads\/2021\/07\/word-image-5-284x160.jpg 284w, https:\/\/www.autodesk.com\/products\/fusion-360\/blog\/wp-content\/uploads\/2021\/07\/word-image-5-382x216.jpg 382w\" sizes=\"auto, (max-width: 574px) 100vw, 574px\" \/><figcaption class=\"wp-element-caption\">Abbildung\u00a06: CPLD-Blockdiagramm<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<p>Im Blockdiagramm k\u00f6nnen wir sehen, dass ein CPLD aus mehreren Makrozellen oder Funktionsbl\u00f6cken besteht. Die Makrozellen sind \u00fcber eine programmierbare Zusammenschaltung miteinander verbunden, die auch als GIM (Global Interconnection Matrix, globale Verbindungsmatrix) bezeichnet wird. Durch die Neukonfiguration der GIM k\u00f6nnen verschiedene logische Schaltkreise realisiert werden. CPLDs interagieren durch digitale E\/A-Vorg\u00e4nge mit der Au\u00dfenwelt.<\/p>\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\" id=\"unterschied-zwischen-cpld-und-fpga\">Unterschied zwischen CPLD und FPGA<\/h2>\n\n\n<p>In den letzten Jahren haben FPGAs bei der Entwicklung programmierbarer digitaler Systeme sehr an Beliebtheit gewonnen. CPLDs und FPGAs sind sich in vielerlei Hinsicht \u00e4hnlich, aber es gibt zwischen ihnen auch Unterschiede. Was die \u00c4hnlichkeiten angeht, sind beide programmierbare Logikbausteine, die aus programmierbaren logischen Bauelementen bestehen. Beide Ger\u00e4te werden mit HDLs wie Verilog HDL oder VHDL programmiert.<\/p>\n\n\n\n<p>Der erste Unterschied zwischen CPLDs und FPGAs besteht in der Anzahl der logischen Schaltungen. Ein CPLD enth\u00e4lt einige tausend logische Schaltungen, w\u00e4hrend die Anzahl der logischen Schaltungen in einem FPGA Millionen betragen kann. Daher lassen sich komplexe Schaltungen und Systeme mithilfe von FPGAs realisieren. Diese Komplexit\u00e4t hat den Nachteil, dass die Kosten h\u00f6her sind. Daher eignen sich CPLDs besser f\u00fcr weniger komplexe Anwendungen.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"1920\" height=\"1280\" src=\"https:\/\/www.autodesk.com\/products\/fusion-360\/blog\/wp-content\/uploads\/2021\/07\/word-image-1.jpeg\" alt=\"\" class=\"wp-image-23215\" srcset=\"https:\/\/www.autodesk.com\/products\/fusion-360\/blog\/wp-content\/uploads\/2021\/07\/word-image-1.jpeg 1920w, https:\/\/www.autodesk.com\/products\/fusion-360\/blog\/wp-content\/uploads\/2021\/07\/word-image-1-300x200.jpeg 300w, https:\/\/www.autodesk.com\/products\/fusion-360\/blog\/wp-content\/uploads\/2021\/07\/word-image-1-1024x683.jpeg 1024w, https:\/\/www.autodesk.com\/products\/fusion-360\/blog\/wp-content\/uploads\/2021\/07\/word-image-1-768x512.jpeg 768w, https:\/\/www.autodesk.com\/products\/fusion-360\/blog\/wp-content\/uploads\/2021\/07\/word-image-1-1536x1024.jpeg 1536w\" sizes=\"auto, (max-width: 1920px) 100vw, 1920px\" \/><\/figure>\n\n\n\n<p>Ein weiterer wichtiger Unterschied zwischen diesen beiden Ger\u00e4ten besteht darin, dass CPLDs einen integrierten, nicht fl\u00fcchtigen elektrisch l\u00f6schbaren programmierbaren Nur-Lese-Speicher (EEPROM) aufweisen, w\u00e4hrend FPGAs einen fl\u00fcchtigen Speicher aufweisen. Daher kann ein CPLD seinen Inhalt auch im ausgeschalteten Zustand speichern, w\u00e4hrend ein FPGA seinen Inhalt nicht speichern kann. Aufgrund des integrierten nicht fl\u00fcchtigen Speichers kann ein CPLD au\u00dferdem sofort nach dem Einschalten den Betrieb aufnehmen. Die meisten FPGAs ben\u00f6tigen hingegen zum Starten einen Bitstrom von einem externen, nicht fl\u00fcchtigen Speicher.<\/p>\n\n\n\n<p>Die Leistung von FPGAs ist aufgrund der hochkomplexen Architektur und der vom Anwender individuell durchgef\u00fchrten Programmierung mit unvorhersehbaren Verz\u00f6gerungen bei der Signalverarbeitung verbunden. In CPLDs ist die Pin-zu-Pin-Verz\u00f6gerung aufgrund der einfacheren Architektur deutlich geringer. Die Signalverarbeitungsverz\u00f6gerung ist ein wichtiger Aspekt bei der Konstruktion sicherheitskritischer und eingebetteter Echtzeitanwendungen.<\/p>\n\n\n\n<p>Aufgrund h\u00f6herer Betriebsfrequenzen und komplexerer logischer Vorg\u00e4nge verbrauchen einige FPGAs m\u00f6glicherweise mehr Strom als CPLDs. Daher ist das W\u00e4rmemanagement bei FPGA-basierten Systemen ein wichtiger Aspekt. Aus diesem Grund werden auf FPGA basierende Systeme h\u00e4ufig mit K\u00fchlk\u00f6rpern und L\u00fcftern betrieben und ben\u00f6tigen gr\u00f6\u00dfere, komplexere Stromversorgungen und Verteilungsnetze.<\/p>\n\n\n\n<p>Im Hinblick auf die Informationssicherheit sind CPLDs sicherer, da der Speicher direkt in den Chip integriert ist. Die meisten FPGAs hingegen ben\u00f6tigen externen, nicht fl\u00fcchtigen Speicher. Dieser kann eine Bedrohung f\u00fcr die Datensicherheit darstellen. Obwohl in FPGAs Datenverschl\u00fcsselungsalgorithmen verwendet werden, sind CPLDs grunds\u00e4tzlich sicherer als FPGAs.<\/p>\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\" id=\"anwendungen-von-cplds\">Anwendungen von CPLDs<\/h2>\n\n\n<p>CPLDs finden ihren Einsatz in vielen digitalen Steuerungs- und Signalverarbeitungsschaltungen mit geringer bis mittlerer Komplexit\u00e4t. Hier seien einige bedeutende Anwendungen genannt:<\/p>\n\n\n\n<ol class=\"wp-block-list\">\n<li>CPLDs k\u00f6nnen als Bootloader f\u00fcr FPGAs und andere programmierbare Systeme verwendet werden.<\/li>\n\n\n\n<li>CPLDs werden h\u00e4ufig als Adressendecoder und ma\u00dfgeschneiderte Zustandsautomaten in digitalen Systemen eingesetzt.<\/li>\n\n\n\n<li>Aufgrund ihrer geringen Gr\u00f6\u00dfe und des geringen Stromverbrauchs sind CPLDs ideal f\u00fcr den Einsatz in tragbaren und <a href=\"https:\/\/www.autodesk.com\/products\/fusion-360\/blog\/the-rise-of-medical-wearables-during-covid-19\/\">Handheld<\/a>-Digitalger\u00e4ten geeignet.<\/li>\n\n\n\n<li>CPLDs werden auch in sicherheitskritischen Steuerungsanwendungen eingesetzt.<\/li>\n<\/ol>\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\" id=\"cpldhersteller\">CPLD-Hersteller<\/h2>\n\n\n<p>CPLDs und FPGAs sind leistungsstarke programmierbare Logikbausteine, die schwer herzustellen sind. Die bedeutendsten Hersteller von CPLDs sind:<\/p>\n\n\n\n<ol class=\"wp-block-list\">\n<li><a href=\"https:\/\/newsroom.intel.com\/press-kits\/intel-acquisition-of-altera\/#gs.7o6z79\">Altera (von Intel \u00fcbernommen)<\/a><\/li>\n\n\n\n<li><a href=\"https:\/\/www.amd.com\/en\/corporate\/xilinx-acquisition\">Xilinx (von AMD \u00fcbernommen)<\/a><\/li>\n\n\n\n<li><a href=\"https:\/\/www.amd.com\/en\/corporate\/xilinx-acquisition\">Atmel (von Microchip \u00fcbernommen)<\/a><\/li>\n\n\n\n<li><a href=\"https:\/\/www.amd.com\/en\/corporate\/xilinx-acquisition\">Lattice Semiconductor<\/a><\/li>\n<\/ol>\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\" id=\"cpldprogrammierung-und-entwicklung\">CPLD-Programmierung und -Entwicklung<\/h2>\n\n\n<p>Der erste Schritt bei der Entwicklung eines CPLD-basierten digitalen Systems ist die Auswahl des Ger\u00e4teherstellers. Wie bereits erw\u00e4hnt, werden diese Ger\u00e4te von mehreren Herstellern gefertigt. Nach Betrachtung der Projektanforderungen und der Ger\u00e4tedatenbl\u00e4tter ist ein geeignetes Ger\u00e4t auszuw\u00e4hlen. Die entscheidenden Faktoren sind Kosten, Stromverbrauch, Anzahl der Ein- und Ausg\u00e4nge und Makrozellen, Betriebsspannung und thermische Eigenschaften.<\/p>\n\n\n\n<p>Nach der Auswahl des CPLD-Modells ist der n\u00e4chste Schritt die Einrichtung der Programmier- und Testumgebung. Hierzu ist ein Softwarepaket notwendig, das zur Konstruktion, zum Testen und zur \u00dcberpr\u00fcfung der Schaltung verwendet wird. Beispiele f\u00fcr Programmiersoftware sind Altera Quartus, Xilinx ISE\/Vivado, Lattice Diamond und Atmel ProChip Designer. Diese Softwarepakete erm\u00f6glichen die Programmentwicklung mithilfe der Hardwarebeschreibungssprachen Verilog und VHDL.<\/p>\n\n\n\n<p>Nach dem Erstellen einer logischen Beschreibung in HDL stellt das Hardwareger\u00e4t bzw. die Entwicklungsplatine \u00fcber ein Programm und einen Debug-Kabeladapter eine Verbindung mit der Software her. Viele Entwicklungsplatinen verf\u00fcgen \u00fcber integrierte Programmierger\u00e4te. Wenn jedoch kein Programmierger\u00e4t vorhanden ist, k\u00f6nnen Sie eine JTAG-Programmiervorrichtung verwenden.<\/p>\n\n\n\n<p>Nach der Konstruktion, dem Testen und der \u00dcberpr\u00fcfung des CPLD-Programms wird das Programm auf den Chip heruntergeladen, und es kann ein Systemprototyp erstellt werden. Eine <a href=\"https:\/\/www.autodesk.com\/products\/fusion-360\/blog\/design-next-printed-circuit-board-like-pro\/\">Leiterplatte<\/a> kann so konstruiert werden, dass sie die CPLD und die umgebenden elektronischen Komponenten enth\u00e4lt. Nach der Integration wird das Ger\u00e4t auf M\u00e4ngel und Fehler \u00fcberpr\u00fcft. Nach dem Debuggen kann der Prototyp in die Produktion \u00fcbergeben werden.<\/p>\n\n\n\n<p>Digitale Elektronik bildet die Grundlage f\u00fcr moderne Informationstechnologien. Programmierbarkeit ist ein Schl\u00fcsselfaktor bei der Konstruktion digitaler Systeme. Es gibt zwei Typen programmierbarer digitaler Ger\u00e4te: Prozessoren und programmierbare Logikbausteine (PLDs). PLDs bieten dank rekonfigurierbarer Hardware eine hervorragende Leistung und Flexibilit\u00e4t. CPLDs sind neben SPLDs und FPGAs einer der drei Haupttypen von PLDs. Im Hinblick auf Leistung und Komplexit\u00e4t liegen CPLDs zwischen SPLDs und FPGAs. Mit dem integrierten, nicht fl\u00fcchtigen EEPROM haben CPLDs den Vorteil einer verbesserten Datensicherheit und Startgeschwindigkeit gegen\u00fcber FPGAs.<\/p>\n\n\n\n<p>In diesem Artikel haben wir Ihnen einen umfassenden \u00dcberblick \u00fcber CPLDs und ihre <a href=\"https:\/\/www.autodesk.com\/products\/fusion-360\/blog\/de\/parametric-design-architecture-shaping-industry\/\">Architektur<\/a> sowie Diagramme, Anwendungen und Programmiermethoden gegeben.<\/p>\n\n\n\n<p>Sie m\u00f6chten die <a href=\"https:\/\/www.autodesk.de\/products\/fusion-360\/electronics-engineer\">Elektronikfunktionen in Fusion\u00a0360<\/a> nutzen? 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