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FPGA、PLD、CPLD之间的凌乱联系

FPGA、PLD、CPLD之间的杂乱关系-fpga你可以理解成把一堆逻辑器件比如与门,或门,选择器等放在一个盒子里,盒子周围就是片子的引脚。通过逻辑编写,把许多的门和许多选择器等器件串联或并联引脚上。就等于把数电实验在fpga里面做。

FPGA

ASIC芯片内部架构较为简略,不可以硬件编程,只能用来专门处理某一种功用,灵敏性最差,可是在履行某一种使命上的功率最高。ASIC也被称为专用集成电路

fpga你可以了解成把一堆逻辑器材比方与门,或门,挑选器等放在一个盒子里,盒子周围便是片子的引脚。经过逻辑编写,把许多的门和许多挑选器等器材串联或并联引脚上。就等于把数电试验在fpga里边做。

FPGA、PLD、CPLD之间的凌乱联系

FPGA的特色如下:

(1)选用FPGA规划ASIC电路(专用集成电路),用户不需求投片出产,就能得到合用的芯片。

(2)FPGA可做其它全定制或半定制ASIC电路的中试样片。

(3)FPGA内部有丰厚的触发器和I/O引脚。

(4)FPGA是ASIC电路中规划周期最短、开发费用最低、危险最小的器材之一。

(5)FPGA选用高速CMOS工艺,功耗低,可以与CMOS、TTL电平兼容。

CPU芯片内部架构最杂乱,不可以硬件编程,可是可以经过外部的编程软件来编写完结各种功用的软件,具有最高的灵敏性,和最低的处理功率。CPU也被称为通用集成电路

PLD

PLD是可编程逻辑器材(Programable Logic Device)的简称,FPGA是现场可编程门阵列(Field Programable Gate Array)的简称,两者的功用根本相同,仅仅完结原理略有不同,所以咱们有时可以疏忽这两者的差异,统称为可编程逻辑器材或PLD/FPGA。 PLD是电子规划范畴中最具生机和开展前途的一项技能,它的影响一点点不亚于70年代单片机的创造和运用。

PLD能做什么呢?可以毫不夸大的讲,PLD能完结任何数字器材的功用,上至高性能CPU,下至简略的74电路,都可以用PLD来完结。PLD好像一张白纸或是一堆积木,工程师可以经过传统的原理图输入法,或是硬件描绘言语自在的规划一个数字体系。经过软件仿真,咱们可以事前验证规划的正确性。在PCB完结今后,还可以运用PLD的在线修正才能,随时修正规划而不用改动硬件电路。运用PLD来开发数字电路,可以大大缩短规划时刻,削减PCB面积,前进体系的可靠性。 PLD的这些长处使得PLD技能在90年代今后得到飞速的开展,一起也大大推动了EDA软件和硬件描绘言语(HDL)的前进。

怎样运用PLD呢?其实PLD的运用很简略,学习PLD比学习单片机要简略的多,有数字电路根底,会运用计算机,就可以进行PLD的开发。不熟悉PLD的朋友,可以先看一看可编程逻辑器材的开展进程。当今社会是数字化的社会,是数字集成电路广泛运用的社会。数字集成电路本身在不断地进行更新换代。它由前期的电子管、晶体管、小中规划集成电路、开展到超大规划集成电路(VLSIC,几万门以上)以及许多具有特定功用的专用集成电路

可是,跟着微电子技能的开展,规划与制作集成电路的使命已不完全由半导体厂商来独立承当。体系规划师们更乐意自己规划专用集成电路(ASIC)芯片,而且期望ASIC的规划周期尽可能短,最好是在试验室里就能规划出适宜的ASIC芯片,而且当即投入实践运用之中,因此呈现了现场可编程逻辑器材(FPLD),其间运用最广泛的当属现场可编程门阵列(FPGA)和杂乱可编程逻辑器材(CPLD)。前期的可编程逻辑器材只要可编程只读存贮器(PROM)、紫外线可按除只读存贮器(EPROM)和电可擦除只读存贮器(EEPROM)三种。

由于结构的约束,它们只能完结简略的数字逻辑功用。 这以后,呈现了一类结构上稍杂乱的可编程芯片,即可编程逻辑器材(PLD),它可以完结各种数字逻辑功用。典型的PLD由一个“与”门和一个“或”门阵列组成,而恣意一个组合逻辑都可以用“与一或”表达式来描绘,所以, PLD能以乘积和的方式完结很多的组合逻辑功用。这一阶段的产品首要有PAL(可编程阵列逻辑)和GAL(通用阵列逻辑)。

PAL由一个可编程的“与”平面和一个固定的“或”平面构成,或门的输。出可以经过触发器有挑选地被置为存放状况。PAL器材是现场可编程的,它的完结工艺有反熔丝技能、EPROM技能和EEPROM技能。还有一类结构更为灵敏的逻辑器材是可编程逻辑阵列(PLA),它也由一个“与”平面和一个“或”平面构成,可是这两个平面的衔接联系是可编程的。PLA器材既有现场可编程的,也有掩膜可编程的。 在PAL的根底上,又开展了一种通用阵列逻辑GAL(Generic Array Logic),如GAL16V8,GAL22V10 等。它选用了EEPROM工艺,完结了电可按除、电可改写,其输出结构是可编程的逻辑宏单元,因此它的规划具有很强的灵敏性,至今仍有许多人运用。 这些前期的PLD器材的一个一起特色是可以完结速度特性较好的逻辑功用,但其过于简略的结构也使它们只能完结规划较小的电路。

CPLD

CPLD是Complex Programmable Logic Device的简写,中文为杂乱可编程逻辑器材,是从PAL和GAL器材开展出来的器材,其规划大,结构杂乱,归于大规划集成电路规划。CPLD是一种用户依据各自需求而自行结构逻辑功用的数字集成电路。其根本规划办法是凭借集成开发软件渠道,用原理图、硬件描绘言语等办法,生成相应的方针文件,经过下载电缆将代码传送到方针芯片中,完结规划的数字体系。

20世纪70年代,最早的可编程逻辑器材PLD就诞生了。其输出结构是可编程的逻辑宏单元,由于它的硬件结构规划可由软件完结(相当于房子盖好后人工规划部分室内结构),因此它的规划比纯硬件的数字电路具有很强的灵敏性,但其过于简略的结构也使它们只能完结规划较小的电路。为补偿PLD只能规划小规划电路这一缺点,20世纪80年代中期,推出了杂乱可编程逻辑器材CPLD。此运用已深化网络、仪器仪表、轿车电子、数控机床、航天测控设备等方面。

CPLD是一种用户依据各自需求而自行结构逻辑功用的数字集成电路。其根本规划办法是凭借集成开发软件渠道,用原理图、硬件描绘言语等办法,生成相应的方针文件,经过下载电缆(“在体系”编程)将代码传送到方针芯片中,完结规划的数字体系。

CPLD, 体积小,速度快,可是资源少。CPLD是Complex Programmable Logic Device(杂乱可编程逻辑器材)的缩写,代表的是一种可编程逻辑器材,它可以在制作完结后由用户依据自己的需求界说其逻辑功用。不需求外部接RAM。

先说FPGA和CPLD,先从姓名上了解,FPGA:现场可编程门阵列,CPLD:杂乱可编程逻辑器材,他们都是可编程器材,可是CPLD的程序是固化在内部flash的,掉电之后从头上电程序仍然在。而FPGA内部并没有flash,掉电之后程序会消失,当然可以外部挂一个flash存储程序,每次掉电重启都从flash加载。从规划上讲,FPGA的的容量(逻辑单元)一般要比CPLD大的多,功用更强,本钱更高,功耗也更大,可编程性也愈加灵敏,所以两者有不同的商场定位,FPGA首要用于芯片功用验证(高度杂乱)、图画处理(大数据)和通讯(高速率)范畴,CPLD可用于信号产生等小规划工控商场。

PLD是一个广泛的概念,FPGA和CPLD都归于PLD,编程是硬件可编程,逻辑规划!PLC是可编程操控器,常见的51单片机便是归于PLC了,是ASIC!也便是硬件是做死的,内部的电路是固化的,可以看作是一种定制的芯片,编程是软件编程!

DSP有很强的运算才能,有更多的乘法器加法器等,严格来说DSP是一种软核,再添加外围的存储、时钟等才封装成芯片,在图画处理、数学运算上有较大优势。

从最早的PAL、GAL开展到后来的CPLD、FPGA,都归于可编程逻辑器材。

这些器材的内部结构各有差异,可是总体上看,都很类似于做试验用的那种面包板。

面包板上去咱们可以插各种器材,用飞线衔接起来,搭成各式各样的电路。

可编程器材也相同,里边有两大部分:预先做好的一大堆逻辑门、触发器、存储器等等单元,还有衔接到这些的布线。布线和布线之间的衔接点空着,可以经过某种手法,衔接或许断开某些布线之间的衔接点,使得各种预先做好的器材之间树立电路衔接,完结某种功用,这个进程,就叫做“编程”。

有的器材是一次性的,把线路之间一次性烧短路或许断路。有的是用一个传输门衔接两条线路,传输门的操控端对应SRAM或许Flash存储器中的一位,1导通0断开之类的。这个存储器就构成了器材的装备区,给这个装备区里写入特定的数据,就能构成需求的电路。

至于这个装备数据怎样得来,简略的PAL、GAL可以自己手写,大规划器材可以先用电路图、逻辑表达式、硬件描绘言语等等去描绘,然后再用EDA软件做归纳和布线,生成终究的装备信息,也便是所谓的网表文件。

FPGA芯片内部架构略微杂乱一些,可以硬件编程,因此可以经过硬件编程言语来改动内部芯片的逻辑结构,然后可以在供给必定灵敏性的一起,还可以确保较高的处理功率,算是在灵敏性和性能上取了个折中。FPGA也被称为可编程集成电路

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