flash集设计和编程于一体 简述FPGA与CPLD在硬件结构上的区别？
简述FPGA与CPLD在硬件结构上的区别？
FP GA和CPLD的差异系统对比分享给大家:虽然FPGA和CPLD都是可编程ASIC器件，有很多共同的特点，但是由于CPLD和FPGA的结构差异，又有各自的特点。:①CPLD更适合完成各种算法和组合逻辑，FPGA更适合完成时序逻辑。
换句话说，FPGA更适合触发器丰富的结构，而CPLD更适合触发器有限、乘积项丰富的结构。②②CPLD的连续布线结构决定了其时序延迟的均匀性和可预测性，而FPGA的分段布线结构决定了其不可预测性。③ FPGA在编程上比CPLD更灵活。CPLD通过修改固定互连线的逻辑函数来编程，FP GA通过改变互连线的布线来编程。FPGA可以在逻辑门下编程，而CPLD在逻辑块下编程。④④FPGA的集成度比CPLD高，有更复杂的布线结构和逻辑实现。⑤CPLD比FPGA使用起来更方便。CPLD的编程采用E2PROM或FASTFLASH技术，不需要外部存储芯片，简单易用。但FPGA的编程信息需要存储在外部存储器中，使用方法复杂。⑥CPLD比FPGA速度快，时间可预测性更强。这是因为FPGA是门级编程，clb之间采用分布式互连，而CPLD是逻辑块级编程，逻辑块之间的互连是集总的。⑦编程模式下，CPLD主要基于E2PROM或FLASH存储器，编程次数可达10000次。优点是当系统断电时，编程信息不会丢失。CPLD可分为两类:在编程器上编程和在系统中编程。FPGA多基于SRAM编程，系统掉电时编程信息丢失。每次上电时，编程数据都需要从器件外部重新写入SRAM。它的优点是可以随时编程，在工作中可以快速编程，从而实现板级和系统级的动态配置。8 ⑧CPLD安全性好，FPGA安全性差。⑨一般来说，CPLD的功耗比FPGA大，集成度越高越明显。随着复杂可编程逻辑器件(CPLD)的密度越来越大，数字器件的设计者可以灵活方便地设计大规模器件，产品可以快速进入市场。很多设计人员都感受到了CPLD的优势，比如简单易用、时序可预测、速度快等。但是过去由于CPLD密度的限制，他们不得不求助于FPGA和ASIC。现在，设计人员可以体会到具有数十万门密度的CPLD的好处。CPLD结构在一条逻辑路径上使用1到16个乘积项，因此可以预测大型复杂设计的运行速度。因为因此，原设计的操作是可预测的和可靠的，并且很容易修改设计。CPLD本质灵活，时序简单，路由性能优秀。用户可以改变设计，同时保持引脚输出不变。与FPGA相比，CPLD具有更多的I/O和更小的尺寸。如今，通信系统使用许多标准，设备必须根据用户配置。;需要支持不同的标准。CPLD允许设备做出相应的调整以支持多种协议，并随着标准和协议的演进而改变其功能。这给系统设计人员带来了极大的便利，因为他们可以在标准完全成熟之前就着手硬件设计，然后修改代码以满足最终标准的要求。CPLD的速度和延迟特性优于纯软件方案，其NRE成本低于ASIC，因此更加灵活，产品可以更快进入市场。CPLD编程方案的优点如下:●丰富的逻辑和内存资源(Cypress Delta39K200的RAM超过480 Kb) ●灵活的时序模型，具有冗余的路由资源●灵活的管脚输出变化●安装在系统上后可重新编程●I/ O数量大●性能有保证的集成内存控制逻辑●提供单片CPLD和可编程PHY方案。由于这些优点，设计和建模成本低，在设计过程的任何阶段都可以增加设计或改变引脚输出，CPLD结构很快就可以上市。CPLD是一种粗粒度结构的可编程逻辑器件。它具有丰富的逻辑资源(即逻辑门与寄存器的高比率)和高度灵活的路由资源。CPLD的路由是连在一起的，而FPGA的路由是分开的。FPGA可能更灵活，但它包括许多跳线，所以它比CPLD慢。CPLD以簇阵列的形式排列，由水平和垂直布线通道连接。这些路由通道向器件引脚发送信号或从器件引脚接收信号，并连接CPLD内部的逻辑组。CPLD之所以被称为粗粒度，是因为与路由数量相比，逻辑组更大。CPLD的逻辑组远大于FPGA的基本单元，所以FPGA是细粒度的CPLD的功能块CPLD最基本的单元是宏单元。宏单元包含一个寄存器(使用多达16个产品术语作为其输入)和其他有用的功能。因为每个宏单元使用16个乘积项，所以设计人员可以部署许多组合逻辑，而无需添加额外的路径。这就是为什么CPLD被认为是 "逻辑丰富 "。宏单元以逻辑模块(LB)的形式排列，每个逻辑模块由16个宏单元组成。宏单元执行“与”运算，然后执行“或”运算，以实现组合逻辑。每个逻辑组有8个逻辑模块，所有逻辑组都连接到同一个可编程互连矩阵。每组还包含两个单端口逻辑组内存模块。和多端口通道存储器模块。前者每个模块有8，192b存储器，而后者包含4，096b专用通信存储器，可以配置为单端口、多端口或FIFO，具有专用控制逻辑。CPLD有什么好处？I/O数多的CPLD的一个优点是在给定的器件密度下，可以提供更多的I/O数，有时甚至高达70%。简单时序模型CPLD优于其他可编程结构，因为它具有简单且可预测的时序模型。这种简单的时间序列模型主要归因于CPLD的粗粒度特性。CPLD可以在给定时间内提供大范围的相等状态，不考虑路由。这种能力是设计成功的关键，不仅可以加快最初的设计工作，还可以加快设计调试过程。粗粒度CPLD结构的优点CPLD是粗粒度结构，意味着进出器件的路径经过的开关较少，延迟也相应较小。因此，与等效的FPGA相比，CPLD可以工作在更高的频率，性能更好。CPLD的另一个优点是其快速的软件编译，因为其易于布线的结构使得布局设计任务更容易执行。细粒度FPGA结构的优点FPGA是细粒度结构，也就是说各个单元之间有细粒度的延迟。如果少量的逻辑紧密排列在一起，FPGA的速度是相当快的。但是，随着设计密度的增加，信号要经过许多开关，路由延迟也迅速增加，从而削弱了整体性能。而CPLD的粗粒度结构可以很好的适应这种设计布局的变化。灵活输出引脚CPLD的粗粒度结构和时序特性是可预测的，因此设计人员仍然可以在设计过程的后期更改输出引脚，时序保持不变。新型CPLD封装CPLD有多种密度和封装类型，包括单芯片自引导方案。自引导方案将闪存和CPLD集成在单个封装中，无需外部引导单元，从而降低了设计复杂性并节省了电路板空间。在给定封装尺寸下，共享引脚输出的器件密度更高。这为设计者提供了 "放大和放大该设计不改变板上的引脚输出。
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