cpld結(jié)構(gòu)特點,cpld和fpga的區(qū)別-KIA MOS管
信息來源：本站 日期：2023-09-07
CPLD是“復雜可編程邏輯器件”（Complex Programmable Logic Device）的縮寫。是一種數(shù)字電路硬件設備。CPLD采用多級可編程邏輯門陣列（PAL）和可編程互連資源（PIR）的組合實現(xiàn)邏輯功能，具有小型化、靈活性高、低功耗等特點。
CPLD是一種數(shù)字電路中的可編程器件，具有靈活、高效、通用等優(yōu)點，在數(shù)字電路設計中得到廣泛應用。CPLD采用CMOS EPROM、EEPROM、快閃存儲器和SRAM等編程技術(shù)，從而構(gòu)成了高密度、高速度和低功耗的可編程邏輯器件。
cpld的工作原理
CPLD由觸發(fā)器、邏輯單元、輸入輸出接口以及內(nèi)部可編程互聯(lián)網(wǎng)絡組成。通過內(nèi)部可編程互聯(lián)網(wǎng)絡的配置控制CPLD的邏輯電路，從而實現(xiàn)不同的數(shù)字電路功能。
cpld的特點
cpld具有編程靈活、集成度高、設計開發(fā)周期短、適用范圍寬、開發(fā)工具先進、設計制造成本低、對設計者的硬件經(jīng)驗要求低、標準產(chǎn)品無需測試、保密性強、價格大眾化等特點，可實現(xiàn)較大規(guī)模的電路設計，因此被廣泛應用于產(chǎn)品的原型設計和產(chǎn)品生產(chǎn)(一般在10,000件以下)之中。幾乎所有應用中小規(guī)模通用數(shù)字集成電路的場合均可應用CPLD器件。
CPLD由可編程邏輯的功能圍繞一個可編程互連矩陣構(gòu)成，由固定長度的金屬線實現(xiàn)邏輯單元之間的互連，并增加了I/O控制模塊的數(shù)量和功能。CPLD的基本結(jié)構(gòu)可看成由可編程邏輯陣列（LAB），可編程I/O控制模塊和可編程內(nèi)部連線（PIA）等三部分組成。
可編程邏輯陣列（LAB）:由若干個可編程邏輯宏單元（Logic Macro Cell，LMC）組成，LMC主要包括與陣列、或陣列、可編程觸發(fā)器和多路選擇器等電路，能獨立地配置為時序或組合工作方式。
每個宏單元一般由乘積項陣列、乘積項分配和可編程寄存器構(gòu)成。每個宏單元有多種配置方式，各宏單元也可級聯(lián)使用， 因此可實現(xiàn)較復雜組合邏輯和時序邏輯功能。對集成度較高的CPLD，通常還提供了帶片內(nèi)RAM/ROM的嵌入陣列塊。
可編程互連通道主要提供邏輯塊、宏單元、輸入/輸出引腳間的互連網(wǎng)絡。輸入/輸出塊（I/O塊）提供內(nèi)部邏輯到器件I/O引腳之間的接口。
邏輯規(guī)模較大的CPLD一般還內(nèi)帶JTAG邊界掃描測試電路，可對已編程的高密度可編程邏輯器件做全面徹底的系統(tǒng)測試，此外也可通過JTAG接口進行在系統(tǒng)編程。
由于集成工藝、集成規(guī)模和制造廠家的不同，各種CPLD分區(qū)結(jié)構(gòu)、邏輯單元等也有較大的差別。
FPGA（Field Programmable Gate Array），是 “現(xiàn)場可編程門陣列 “的縮寫。
FPGA由可編程邏輯塊（CLB），輸入/輸出模塊（IOB）及可編程互連資源（PIR）等三種可編程電路和一個SRAM結(jié)構(gòu)的配置存儲單元組成。
CLB是實現(xiàn)邏輯功能的基本單元，他們通常規(guī)則排列成一個陣列，散布于整個芯片中。
可編程輸入/輸出模塊（IOB）主要完成芯片上的邏輯與外部引腳的接口，它通常排列在芯片的四周。
可編程互連資源（PIR）包括各種長度的連線線段和一些可編程鏈接開關(guān)，他們將各個CLB之間或CLB與IOB之間以及IOB之間連接起來，構(gòu)成特定功能的電路。
FPGA提供了更大的復雜性和靈活性以及諸如片上RAM、時鐘管理、DSP操作、乘法器等功能。另一方面，CPLD比FPGA消耗更少的功率，F(xiàn)PGA器件更有可能在應用變化的設計中被頻繁使用。
相比之下，CPLD器件在需要簡單的膠合邏輯和需要即時開啟電路的應用中使用，因為FPGA由于要從外部ROM加載配置，最初的工作速度較慢。
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