Elektronik FAQ V7.1 - HOME

Elektronik – FAQ
Eine Gemeinschaftsproduktion der Gruppe ELEKTRONIK im MausNet
Dazu stehen ihm sehr komfortable Computerprogramme zur Verfügung,
die exakt simulieren, wie sich die Schaltung später verhalten wird, obwohl
sie physisch in dieser Form überhaupt noch nicht existiert.
Danach wird der Baustein programmiert und normalerweise erfüllt die
Gesamtschaltung seine Aufgabe dann bereits perfekt. Ergeben sich
Änderungen oder treten Funktionsprobleme auf (zum Beispiel durch
kritisches Zeitverhalten), so braucht der Baustein nur mit einer
modifizierten Funktionalität neu programmiert zu werden, um das
veränderte Verhalten zuzuweisen. Eine (teuere) Hardware-Änderung ist
dann nicht mehr nötig.
In den Anfängen dieser Entwicklung konnten solche Bausteine nur einmal
und nur in einem speziellen Gerät programmiert werden. Das bedeutete
zum einen, daß die Bausteine "gesockelt" werden mußten, und zum
anderen, daß pro Versuch ein Baustein verbraucht wurde. Bei den
aktuellen Versionen der FPGAs werden die Schalterstellungen in beliebig
häufig neu programmierbaren Speicherzellen des Bausteines hinterlegt.
Somit kann die Funktionalität eines Bausteines beliebig häufig verändert
werden. Gleichzeitig wurden die Ansteuerungen zur Programmierung so
verändert, daß dieser Vorgang nun am eingebauten Chip möglich ist.
Diese Philosophie geht sogar soweit, daß einzelne Bereiche des Chips im
laufenden Betrieb umprogrammiert werden können, so daß sich
bedarfsabhängig die einzelnen Schaltungsfunktionen während des
Einsatzes ändern können.
Wo liegt der Haken, daß solche Bausteine nicht auch in Großserien
eingesetzt werden? Nun, die Bausteine selbst sind teurer als vergleichbare
Chips, die kundenspezifisch in großen Stückzahlen hergestellt werden.
Daher gibt es einen "break-even-point", bei dem die Entwicklung mit LCAs
teurer wird als die Entwicklung eines kundenspezifischen ICs. Je nach
Aufgabenstellung, Komplexität und erwarteter Gesamtstückzahl variiert
diese Zahl stark. Allerdings sind die erwähnten Kleinserien normalerweise
immer kostengünstiger mit FPGAs zu realisieren.
Kapitel Die verschiedenen programmierbaren Logikbausteine, Seite 6
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