cpld定義

CPLD是在PLD器件基礎(chǔ)上發(fā)展起來的數(shù)字邏輯器件，PLD是指Programmable logic device，即可編程邏輯器件，CPLD是complex programmable logic device，即復雜可編程邏輯器件。用戶可以把編譯好的CPLD程序通過專用的CPLD程序燒寫器燒寫到CPLD芯片中，從而實現(xiàn)程序設(shè)計的數(shù)字邏輯功能。所以CPLD可以通過編寫特定邏輯的硬件程序，代替分立的數(shù)字邏輯芯片實現(xiàn)各種數(shù)字邏輯的功能。

CPLD即復雜可編程邏輯器件，是從PAL和GAL器件發(fā)展出來的器件，相對而言規(guī)模大，結(jié)構(gòu)復雜，屬于大規(guī)模集成電路范圍。是一種用戶根據(jù)各自需要而自行構(gòu)造邏輯功能的數(shù)字集成電路。其基本設(shè)計方法是借助集成開發(fā)軟件平臺，用原理圖、硬件描述語言等方法，生成相應(yīng)的目標文件，通過下載電纜（“在系統(tǒng)”編程）將代碼傳送到目標芯片中，實現(xiàn)設(shè)計的數(shù)字系統(tǒng)。

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。

目前市場上主要的CPLD生產(chǎn)廠家有Altera、Lattice、Xilinx。

cpld構(gòu)成

CPLD主要是由可編程邏輯宏單元（MC，Macro Cell）圍繞中心的可編程互連矩陣單元組成。其中MC結(jié)構(gòu)較復雜，并具有復雜的I/O單元互連結(jié)構(gòu)，可由用戶根據(jù)需要生成特定的電路結(jié)構(gòu)，完成一定的功能。由于CPLD內(nèi)部采用固定長度的金屬線進行各邏輯塊的互連，所以設(shè)計的邏輯電路具有時間可預測性，避免了分段式互連結(jié)構(gòu)時序不完全預測的缺點。

cpld的用途

1、PLD能完成任何數(shù)字器件的功能，上至高性能CPU，下至簡單的74電路，都可以用FPGA/CPLD來實現(xiàn)。

2、LD如同一張白紙或是一堆積木，工程師可以通過傳統(tǒng)的原理圖輸入法，或是硬件描述語言自由的設(shè)計一個數(shù)字系統(tǒng)。通過軟件仿真，我們可以事先驗證設(shè)計的正確性。在PCB完成以后，還可以利用CPLD的在線修改能力，隨時修改設(shè)計而不必改動硬件電路。

3、用CPLD來開發(fā)數(shù)字電路，可以大大縮短設(shè)計時間，減少PCB面積，提高系統(tǒng)的可靠性。

4、CPLD還可以做數(shù)字IC設(shè)計的前端驗證，用這種方式可以很大程度上降低IC設(shè)計的成本。

cpld使用方法

CPLD是一種用戶根據(jù)各自需要而自行構(gòu)造邏輯功能的數(shù)字集成電路。其基本設(shè)計方法是借助集成開發(fā)軟件平臺，用原理圖、硬件描述語言等方法，生成相應(yīng)的目標文件，通過下載電纜（“在系統(tǒng)”編程）將代碼傳送到目標芯片中，實現(xiàn)設(shè)計的數(shù)字系統(tǒng)。

這里以搶答器為例講一下它的設(shè)計（裝修）過程，即芯片的設(shè)計流程。CPLD的工作大部分是在電腦上完成的。打開集成開發(fā)軟件（Altera公司 Max+pluxII）→畫原理圖、寫硬件描述語言（VHDL，Verilog）→編譯→給出邏輯電路的輸入激勵信號，進行仿真，查看邏輯輸出結(jié)果是否正確→進行管腳輸入、輸出鎖定（7128的64個輸入、輸出管腳可根據(jù)需要設(shè)定）→生成代碼→通過下載電纜將代碼傳送并存儲在CPLD芯片中。7128這塊芯片各管腳已引出，將數(shù)碼管、搶答開關(guān)、指示燈、蜂鳴器通過導線分別接到芯片板上，通電測試，當搶答開關(guān)按下，對應(yīng)位的指示燈應(yīng)當亮，答對以后，裁判給加分后，看此時數(shù)碼顯示加分結(jié)果是否正確，如發(fā)現(xiàn)有問題，可重新修改原理圖或硬件描述語言，完善設(shè)計。

設(shè)計好后，如批量生產(chǎn)，可直接復制其他CPLD芯片，即寫入代碼即可。如果要對芯片進行其它設(shè)計，比如進行交通燈設(shè)計，要重新畫原理圖、或?qū)懹布枋稣Z言，重復以上工作過程，完成設(shè)計。這種修改設(shè)計相當于將房屋進行了重新裝修，這種裝修對CPLD來說可進行上萬次。
　　

CPLD和FPGA對比

由于CPLD和FPGA結(jié)構(gòu)上的差異，具有各自的特點：

1）、CPLD更適合完成各種算法和組合邏輯，FPGA更適合于完成時序邏輯。換句話說，FPGA更適合于觸發(fā)器豐富的結(jié)構(gòu)，而CPLD更適合于觸發(fā)器有限而乘積項豐富的結(jié)構(gòu)。

2）、CPLD的連續(xù)式布線結(jié)構(gòu)決定了它的時序延遲是均勻的和可預測的，而FPGA的分段式布線結(jié)構(gòu)決定了其延遲的不可預測性。

3）、在編程上FPGA比CPLD具有更大的靈活性。CPLD通過修改具有固定內(nèi)連電路的邏輯功能來編程，FPGA主要通過改變內(nèi)部連線的布線來編程；FPGA可在邏輯門下編程，而CPLD是在邏輯塊下編程。

4）、FPGA的集成度比CPLD高，具有更復雜的布線結(jié)構(gòu)和邏輯實現(xiàn)。

5）、CPLD比FPGA使用起來更方便。CPLD的編程采用E2PROM或FASTFLASH技術(shù)，無需外部存儲器芯片，使用簡單。而FPGA的編程信息需存放在外部存儲器上，使用方法復雜。

6）、CPLD的速度比FPGA快，并且具有較大的時間可預測性。這是由于FPGA是門級編程，并且CLB之間采用分布式互聯(lián)，而CPLD是邏輯塊級編程，并且其邏輯塊之間的互聯(lián)是集中式的。

7）、在編程方式上，CPLD主要是基于E2PROM或FLASH存儲器編程，編程次數(shù)可達1萬次，優(yōu)點是系統(tǒng)斷電時編程信息也不丟失。FPGA大部分是基于SRAM編程，編程信息在系統(tǒng)斷電時丟失，每次上電時，需從器件外部將編程數(shù)據(jù)重新寫入SRAM中。其優(yōu)點是可以編程任意次，可在工作中快速編程，從而實現(xiàn)板級和系統(tǒng)級的動態(tài)配置。

8）、CPLD保密性好，FPGA保密性差。

9）、一般情況下，CPLD的功耗要比FPGA大，且集成度越高越明顯。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的CPLD个人学习笔记的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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