cpld與fpgappt課件(參考版)
2025-01-15 18:32本頁面
【正文】 ?FPGA器件不能獨立使用（調(diào)試時可以），需要和配置芯片一起使用，在生產(chǎn)時，代碼寫入配置芯片中，應(yīng)用時，加電后代碼自動從配置芯片寫入 FPGA中。 從邏輯規(guī)模上講 ,FPGA覆蓋了大中規(guī)模范圍，邏輯門數(shù)從 5干門至兩百萬門。使用方便，電路簡單。 (4)開發(fā) CPLD的 EDA軟件比較容易得到，如 MAX+plus就可以免費獲得。 (3)CPLD中有專門的布線區(qū)和許多塊，無論實現(xiàn)什么樣的邏輯功能或采用怎樣的布線方式，引腳至引腳間的信號延時幾乎是固定的，與邏輯設(shè)計無關(guān)。 (2)目前最常用的 CPLD多為在系統(tǒng)可編程的硬件器件，編程方式極為便捷。這是因為： (1)中小規(guī)模范圍， CPLD價格較便宜，能直接用于系統(tǒng)。 CPLD與 FPGA的區(qū)別 嵌入式陣列塊 CPLD/FPGA的選擇 FPGA／ CPLD的選擇主要看開發(fā)項目本身的需要。 CPLD每次布線路徑一樣，其連續(xù)式互連結(jié)構(gòu)利用具有同樣長度的一些金屬線實現(xiàn)邏輯單元之間的互連，消除了分段式互連結(jié)構(gòu)在定時上的差異，并且在邏輯單元之間提供 快速 而且具有 固定延時 的通路。 FPGA器件在 每次編程 時實現(xiàn)的邏輯功能一樣，但走的路線不同，因此 延時難以預(yù)測 ，要求開發(fā)軟件允許工程師對關(guān)鍵的路線給予限制。 CPLD宏單元的與或陣列較大，通常不能完全被應(yīng)用，而且宏單元之間主要通過高速數(shù)據(jù)通道連接，容量有限，限制了器件的靈活布線，因此CPLD利用率比 FPGA低 。 FPGA內(nèi)部有豐富連線資源， CLB分塊比較小，芯片利用率比較高。 ?CPLD的與或陣列結(jié)構(gòu)，使它更適合于實現(xiàn)大規(guī)模的 組合邏輯 功能，而它的觸發(fā)器資源相對比較少。 ?而一般 CPLD器件采用 EEPROM存儲技術(shù)，可重復(fù)編程，且系統(tǒng)掉電后， EEPROM中的數(shù)據(jù)不會丟失，適于數(shù)據(jù)的保密。 ?編程技術(shù)與數(shù)據(jù)易失性 ?通常 FPGA采用 SRAM進(jìn)行功能配置，可以重復(fù)編程，但系統(tǒng)掉電后， SRAM中的數(shù)據(jù)丟失。 嵌入陣列塊 (EAB) ? EAB的大小靈活可變 ? 通過組合 EAB 可以構(gòu)成更大的模塊 ? 不需要額外的邏輯單元，不引入延遲， EAB 可配置為深度達(dá) 2048的存儲器 EAB 的字長是可配置的 256x8 512x4 1024x2 2048x1 256x8 256x8 512x4 512x4 256x16 512x8 EAB（ Embedded Array Block） EAB的位置和作用 ?位置： EAB在 PLD器件的 I/O端口附近，不是位于 PLD器件的中間 ?作用： 用作 ROM,RAM,FIFO等各種類型存儲器 實現(xiàn)計數(shù)器，地址譯碼器，硬件乘法器等 多個 EAB可組合，以滿足更大規(guī)模的應(yīng)用 CPLD與 FPGA的相同點 ?CPLD與 FPGA在很大程度上具有類似之處，概括起來，可以認(rèn)為它們都是由以下 三部分共同組成 ： （ 1）輸入 /輸出單元。如 4 4乘法器。 快速通道互連 EAB是在 PLD中嵌入的一大塊 RAM； 數(shù)據(jù)線最大寬度＝ 8bit，地址線最大寬度＝ 11bit EAB可靈活配置為 :256 8,512 4,1024 2,2048 1的 RAM 每個 EAB可提供 2048個存儲位 ,可實現(xiàn) 16個以上的 LEs所能完 的復(fù)雜邏輯功能。 在 FLEX10K的結(jié)構(gòu)中，快速通道互連提供 LE和 I/O引腳的連接，它是一系列貫穿整個器件的水平或垂直布線通道。 2） 級聯(lián)鏈 “ 與”級聯(lián)鏈 “ 或”級聯(lián)鏈 LUT LUT IN [3..0] IN [4..7] LUT IN [(4n1)..4(n1)] LUT LUT IN [3..0] IN [4..7] LUT IN [(4n1)..4(n1)] LE1 LE2 LEn LE1 LE2 LEn ns ns 16輸入的延時是多少呢？ 一個 LUT無法完成的 N4的多輸入電路，需通過 進(jìn)位 和 級連的方法將多個 LUT單元相連，這樣 FPGA就可以實現(xiàn)復(fù)雜邏輯。 級聯(lián)鏈可使用“與”邏輯或“或”邏輯來連接相鄰的LE的輸出。 利用級聯(lián)鏈 ,FLEX10K結(jié)構(gòu)可以實現(xiàn)扇入很多的邏輯
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