GAL steht für "Generic Array Logic". Es handelt sich um eine Art von programmierbaren Logikbausteinen (PLD), die zur Kategorie der komplexen programmierbaren Logikbausteine (CPLD) gehören. GALs werden für den Entwurf und die Implementierung digitaler Logik in verschiedenen elektronischen Anwendungen verwendet. Hier finden Sie einen Überblick über GALs:
- Funktionsweise: GALs sind programmierbare Geräte, die eine Reihe von konfigurierbaren Logikzellen, Eingangs-/Ausgangsstiften und Verbindungsressourcen enthalten. Sie ermöglichen es den Benutzern, benutzerdefinierte digitale Logikschaltungen zu erstellen, indem sie die Verbindungen und das Verhalten dieser Zellen programmieren.
- Logische Zellen: Die Logikzellen einer GAL sind programmierbare Bausteine, die so konfiguriert werden können, dass sie bestimmte Logikfunktionen ausführen. Zu diesen Funktionen gehören grundlegende boolesche Operationen, sequentielle Logik und sogar komplexere Aufgaben.
- Programmierung: GALs werden mit Hardware-Beschreibungssprachen (HDLs) wie VHDL oder Verilog oder mit Hilfe von Software zur Schaltplanerfassung programmiert. Bei der Programmierung werden die Verbindungen zwischen den Logikzellen definiert, wodurch die gewünschte Logikschaltung effektiv entworfen wird.
- Anwendungen: GALs werden für verschiedene Aufgaben wie die Implementierung von Zustandsautomaten, Busschnittstellen, Glue-Logik und mehr verwendet. Sie eignen sich besonders für Entwürfe von mäßiger Komplexität, die nicht die vollen Ressourcen eines FPGAs erfordern.
- Architektur: GALs haben eine feste interne Architektur, die während der Herstellung festgelegt wird. Dies steht im Gegensatz zu einigen anderen PLD-Typen wie FPGAs, die eine flexiblere und feinkörnigere Anpassung ermöglichen.
- Sicherungsbasierte Programmierung: In der Vergangenheit wurden GALs durch das Auslösen von Sicherungen programmiert, um die gewünschten Verbindungen herzustellen. Spätere Versionen wurden mit Flash- oder EEPROM-basierter Programmierung ausgestattet, so dass eine Neuprogrammierung ohne physische Veränderungen möglich ist.
- Vorteile: GALs bieten ein gutes Gleichgewicht zwischen Anpassbarkeit und Komplexität. Sie sind einfacher zu programmieren und zu verwenden als FPGAs und eignen sich daher für einfachere Entwürfe, bei denen FPGA-Ressourcen zu groß sein könnten.
- Benachteiligungen: GALs haben im Vergleich zu FPGAs eine begrenzte Logikkapazität, was ihre Verwendung in größeren oder komplexeren Designs einschränken kann.
- Veraltet: Während GALs in der Vergangenheit sehr beliebt waren, sind sie aufgrund des technischen Fortschritts und der Verbreitung von FPGAs, die mehr Flexibilität und Leistung bieten, seltener geworden.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass ein GAL eine Art programmierbarer Logikbaustein ist, mit dem Benutzer benutzerdefinierte digitale Logikschaltungen erstellen können. Obwohl sie im Vergleich zu fortschrittlicheren Bausteinen wie FPGAs gewisse Einschränkungen aufweisen, sind sie in bestimmten Szenarien, in denen moderate Komplexität und Kosteneffizienz eine wichtige Rolle spielen, weiterhin relevant.
