Общие понятия и определения.

В цифровые системы обработки информации входят процессор, память, периферийные устройства и интерфейсные схемы. Процессор является стандартным устройством — он не изготавливаются для конкретной системы по специальному заказу, а решает требуемую задачу путем последовательного выполнения определенных команд из присущей ему системы команд. Память также реализуется стандартными микросхемами — ее функции ос­таются одними и теми же для разных систем.

Стандартные БИС/СБИС лидируют по уровню интеграции, т. к. высокая стоимость проектирования оптимизированных по плотности БИС/СБИС, достигающая сотен миллионов долларов, оказывается в данном случае приемлемой, поскольку раскладывается на большое число производимых микросхем.

Наряду со стандартными в системе присутствуют и некоторые нестандартные части, специфичные для данной разработки. Это относится к схемам управления блоками, обеспечения их взаимодействия и др. Реализация не­стандартной части системы исторически была связана с применением микросхем малого (МИС) и среднего (СИС) уровней интеграции. Применение МИС и СИС сопровождается резким ростом числа корпусов ИС на платах, усложнением монтажа, снижением надежности системы и ее быстродействия. В то же время зака­зать для системы специализированные ИС высокого уровня интеграции затруднительно, т. к. это связано с очень большими затратами средств и времени на их проектирование.

Возникшее противоречие нашло разрешение на путях разработки БИС/СБИС с программируемой и репрограммируемой структурами. Первыми представителями указанного направления явились программируемые логические матрицы ПЛМ (PLA, Programmable Logic Array), програм­мируемая матричная логика ПМЛ (PAL, Programmable Array Logic) и базовые матричные кристаллы БМК, называемые также вентильными матрицами ВМ (GA, Gate Array). PLA и PAL в английской терминологии объединяются также термином PLD, Programmable Logic Devices. Развитие БИС/СБИС с программируемой и репрограммируемой структурой оказалось настолько перспективным направлением, что привело к созданию новых эффективных средств разработки цифровых систем, таких как CPLD (Complex PLD), FPGA (Field Programmable GA) и SPGA (System Programmable GA). В рамках современных БИС/СБИС с программируемой и репрограммируемой структурой стала решаться и задача создания целой системы на одном кристалле.