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怎么区别FPGA与CPLD?本文告知你答案!

如何区分FPGA与CPLD?本文告诉你答案!- 如何区分CPLD或FPGA和哪一个更适合自己?这是一个老生常谈的问题,尤其是学生和初学者。如果您也在这个问题上很迷茫,那么就请听小编为您区分FPGA与CPLD。

怎么区别CPLD或FPGA和哪一个更适合自己?这是一个陈词滥调的问题,尤其是学生和初学者。假如您也在这个问题上很苍茫,那么就请听小编为您区别FPGA与CPLD。

CPLD

咱们先来看看CPLD,在此以Xilinx CoolRunner-II为例。下图是Xilinx CoolRunner-II的架构图。

怎么区别FPGA与CPLD?本文告知你答案!

现在小编为您解释一下上图的内容。

1.该CPLD具有从“功用块1”到“功用块n”开端的功用块很少(在CoolRunner-II CPLD的状况下,此编号规模为2到32)

2.每个功用块的16行输出进入AIM(高档互连矩阵),而40行信号从AIM输入功用块。

3.每个功用块都有16个MacroCell(MC1到MC16)。

4.每个MacroCell都能够拜访来自I / O块的16个信号

5.MacroCell的结构如下所示。每个宏单元包括1个触发器和PLA阵列的产品和,用户能够利用它来创立组合或次序逻辑。因而,CoolRunner-II CLPD(XC2C512)中可用的最大触发器数量为512!(记住这个数字,咱们将它与FPGA中的触发器数量进行比较)

6.能够对AIM进行编程,以便依据需求互连信号。但正如咱们在上面的第二个关键中看到的那样,每个功用块的信号数量都是有限的。

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与PLA(programmable Logic Array,可编程逻辑阵列)相同,CPLD在每个宏单元中的逻辑功用经过JTAG上的体系编程(ISP)接口进行电气编程。编程后,这些依据闪存的衔接多年来一向坚持不变。这为CPLD供给了“即时发动”作业的共同优势。也就是说,CPLD一上电就开端作业,由于程序经过ISP闪存烧入。但FPGA的状况不尽相同,咱们后文再评论。

总结一下,咱们能够说,在CPLD中,有几百个功用块(或逻辑块),一般少于1000个,可由单个大型逻辑单元互连拜访。

FPGA

尽管制造商没有揭露发布切当的FPGA架构,但咱们依然能够获得更高档别的架构,这将有助于了解FPGA及其作业原理。让咱们先来看一下Xilinx的的高档示例。

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在FPGA中,有许多可装备逻辑块(Configurable Logic Block,CLB )嵌入在可编程互连的“海洋”中。与CPLD的宏单元比较,这些CLB十分杂乱,而且能够完成更杂乱的逻辑功用。它们主要由查找表(LUT),多路复用器和触发器组成。FPGA能够在单个器材中包括数百万个CLB!数以百万计的触发器(Xilinx VU13P中约为345.6万个触发器),与Xilinx同厂功用最好的CPLD中的512个触发器比较显得十分巨大。逻辑门数量的巨大差异也决议了FPGA的用处。

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如上图所示,FPGA还具有用于各种功用的专用硬件,如RAM,高速串行收发器,数字信号处理(DSP)模块,外部存储器操控器,PLL和MMCM,PCIe等!就多种挑选和灵敏性而言,CPLD与FPGA无法对抗。

如前文所述,FPGA依据LUT。当FPGA上电时,器材一直为空白。存在称为装备电路的特别电路,其从外部ROM读取装备数据,并依据外部ROM中存在的用户规划来装备LUT。FPGA装备需求一些时刻,FPGA将在装备加载完成后才开端作业。当然也有破例。一些制造商现已提出内置装备闪存的FPGA。即便在这种状况下,装备数据也没有嵌入到结构中,而且依然适用一些对时刻的设置与装备。

CPLD与FPGA比较汇总

小编总结了一个表格,能够归纳一下两者的异同。

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FPGA即便在运转时也能够改动电路结构!(由于它仅仅更新具有不同内容的LUT的问题)这称为部分重装备,当FPGA需求持续运转规划并一起依据需求运用不同的规划更新它时十分有用。此功用广泛用于加快计算。

CPLD和FPGA的用处区别

假如规划需求简略的组合逻辑电路,无需进行太多更改,或许需求瞬时接通电路,那么CPLD是不错的挑选。不然,关于大多数其他使用,FPGA一般是首选。有时您能够在规划事例中看到CPLD + FPGA的组合规划。在这些事例中,CPLD一般用于完成前面说到的简略组合逻辑功用,并担任“引导”FPGA以及操控整个电路板的复位和引导次序。因而,依据使用程序,您或许需求在规划中运用它们。

跟着AI技能的开展,FPGA又一次站在了风口上——它以内置巨大的逻辑门电路,合理的功耗,在GPUASIC之后,为AI从业者供给了一种更为灵敏的算法完成计划。在此业态下,FPGA的开展也会给它的传统使用范畴——以高速通讯为主的通讯范畴和以驱动组合逻辑芯片为主的LED显现职业注入新的开展关键。

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