Современная электроника №4/2023

ЭЛЕМЕНТЫ И КОМПОНЕНТЫ 12 СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА • № 4 / 2023 WWW.SOEL.RU ПЛИС фирмы Gowin Semiconductor: номенклатура , характеристики , разработка приложений Предлагаемая статья содержит сведения справочно - информационного характера по программируемым логическим интегральным схемам ( ПЛИС ), производимым китайской фирмой GOWIN Semiconductor Corp. Помимо обзора всей номенклатуры ПЛИС GOWIN с указанием основных характеристик и особенностей каждого их семейства , в первой части статьи содержится информация о базовых характеристиках и параметрах каждой серии ПЛИС внутри этих семейств и каждой линейки ПЛИС внутри этих серий , представленная в табличной форме . Статья предназначена для разработчиков электронной аппаратуры на ПЛИС и студентов специальностей , связанных с цифровой электроникой . Павел Редькин (ppr1@yandex.ru ) Часть 1. Номенклатура производимых устройств Введение В настоящее время в мире насчиты - вается около десятка крупнейших про - изводителей программируемых логи - ческих интегральных схем ( ПЛИС ), крупнейшие из которых : Xilinx, Intel (Altera), Lattice Semiconductor, Actel, Atmel. Наряду с перечисленными « китами » программируемой логики разработкой и производством ПЛИС успешно занимается сравнительно молодая китайская компания GOWIN. Основанная в 2014 году корпора - ция GOWIN Semiconductor Corp [1] со штаб - квартирой в Китае , отделениями в Корее , США и Тайване осуществляет разработку и производство ПЛИС на своих производственных площадях . Номенклатура производимой компа - нией продукции включает широкий ассортимент , состоящий из несколь - ких семейств программируемых логи - ческих устройств , инструментального программного обеспечения для про - ектирования электронной аппарату - ры на базе своих ПЛИС , ядер интел - лектуальной собственности (IP- ядер ), эталонных образцов и наборов для разработки . Корпорация GOWIN декларирует своё стремление обслу - живать клиентов на потребительском , промышленном , коммуникационном , медицинском и автомобильном рын - ках по всему миру . Важной особенностью продукции GOWIN является её низкая стоимость – ПЛИС от GOWIN в разы дешевле ана - логичных по параметрам устройств от других вышеперечисленных произво - дителей . В настоящее время вся продукция ПЛИС от GOWIN представлена тремя семействами : LittleBee, Arora и Arora V. Каждое из семейств включает несколь - ко серий ПЛИС , как показано в табл . 1. Каждая из серий ПЛИС в каждом семействе включает линейку из одно - го или более устройств . В рамках первой части предлагаемой статьи приведена краткая обобщённая харак - теристика ПЛИС каждого из семейств . Вся информация по всем доступным устройствам , включая руководства пользователя и рекомендации по при - менению каждой серии ПЛИС GOWIN, представлена для бесплатной загруз - ки на сайте www.gowinsemi.com . Для доступа к ней необходимо зарегистри - роваться на указанном сайте . 1. Семейство ПЛИС LittleBee Семейство продуктов GOWIN LittleBee предлагает энергонезависи - мые ПЛИС типа FPGA с логической матрицей на основе Flash- памяти , с малым количеством логических ресурсов ( до 9K ячеек LUT4), с малым и средним количеством пользователь - ских линий ввода - вывода (I/O) ( от 25 до 276), несколькими поддерживае - мыми интерфейсами , реализованны - ми в ПЛИС в виде аппаратных ядер (MIPI CSI-2, MIPI DSI, LVDS, USB 2.0, Ethernet, HDMI, MIPI I3C), встроенной оперативной памятью , дополнитель - ной пользовательской Flash- памятью , встроенными модулями аппаратных умножителей , цифровых сигнальных процессоров (DSP), модулями PLL, защитой логической матрицы от счи - тывания . В семействе также имеются устрой - ства , оптимизированные для прило - жений с низким энергопотреблением . Часть устройств из семейства LittleBee имеют встроенные аппа - ратные процессорные ядра ARM Cortex-M, Synopsys ARC, а также так называемые ядра защиты Security Core и аппаратные ядра Bluetooth LE, то есть являются не « чистыми » ПЛИС , а так называемыми система - ми на кристалле (SoC), объединяю - щими в своём составе программиру - емую логику и процессорное ядро , выполняющее пользовательскую программу из встроенной памяти . Процессорное ядро и программиру - емая логика могут взаимодействовать как друг с другом , так и с внешними устройствами через набор внутрен - них шин , внешних интерфейсов и через линии GPIO. Доступная в настоящее вре - мя номенклатура серий семейства GOWIN LittleBee представлена в табл . 2–8. Данные взяты с сайта GOWIN Semiconductor Corp [1]. Типичные характеристики ПЛИС семейства LittleBee следующие : ● техпроцесс по нормам 55 нм ; ● исполнение в широкой линейке ма - логабаритных корпусов ( около соро - ка типоразмеров ): от CS30 размера - ми 2,3×2,4 мм до LQ176 размерами 20×20 мм ; ● встроенная Flash- память , исполь - зуемая в устройстве в качестве памяти хранения конфигурации , а также в качестве пользователь - ской памяти ; ● гибкая система программирования , позволяющая использовать для про - граммирования ( загрузки конфигу - рации ) следующие режимы и ин - терфейсы : JTAG, MSPI, SSPI, I 2 C