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发信人: yhhgirl (洗脸), 信区: Electronics
标  题: cpld和fpga的优缺点
发信站: 哈工大紫丁香 (Thu Dec 18 10:42:40 2003), 站内信件

FPGA是一种高密度的可编程逻辑器件,自从Xilinx公司1985年推出第一片FPGA以来,FPGA的
集成密度和性能提高很快,其集成密度最高达500万门/片以上,系统性能可达200MHz。由于
FPGA器件集成度高,方便易用,开发和上市周期短,在数字设计和电子生产中得到迅速普及和
应用,并一度在高密度的可编程逻辑器件领域中独占鳌头。
CPLD是由 GAL发展起来的 ,其主体结构仍是与或阵列 ,自从 90年代初 Lattice公司高性能
的具有在系统可编程 ISP(In System Programmable)功能的 CPLD以来 ,CPLD发展迅速。具
有 ISP功能的 CPLD器件由于具有同 FPGA器件相似的集成度和易用性 ,在速度上还有一定
的优势 ,使其在可编程逻辑器件技术的竞争中与 FPGA并驾齐驱 ,成为两支领导可编程器件
技术发展的力量之一.
结构
FPGA器件在结构上 ,由逻辑功能块排列为阵列 ,并由可编程的内部连线连接这些功能块来
实现一定的逻辑功能
CPLD是将多个可编程阵列逻辑 (PAL)器件集成到一个芯片 ,具有类似 PAL的结构。一般情
况下CPLD器件中至少包含三种结构 :可编程逻辑功能块 (FB);可编程 I/ O单元 ;可编程内
部连线

集成度
FPGA可以达到比 CPLD更高的集成度 ,同时也具有更复杂的布线结构和逻辑实现

适合结构
FPGA更适合于触发器丰富的结构 ,而 CPLD更适合于触发器有限而积项丰富的结构

编程
CPLD通过修改具有固定内连电路的逻辑功能来编程 ,FPGA主要通过改变内部连线的布线来
编程 ;FPGA可在逻辑门下编程 ,而 CPLD是在逻辑块下编程 ,在编程上 FPGA比 CPLD具有更
大的灵活性

功率消耗
CPLD的缺点比较突出。一般情况下 ,CPLD功耗要比 FPGA大 ,且集成度越高越明显

速度
CPLD优于 FPGA。由于 FPGA是门级编程 ,且 CLB之间是采用分布式互连 ;而 CPLD是逻辑块
级编程 ,且其逻辑块互连是集总式的。因此 ,CPLD比 FPGA有较高的速度和较大的时间可预
测性 ,产品可以给出引腿到引腿的最大延迟时间

编程方式
目前的 CPLD主要是基于E2 PROM或 FLASH存储器编程 ,编程次数达 1万次。其优点是在系
统断电后 ,编程信息不丢失。CPLD又可分为在编程器上编程和在系统编程 (ISP) CPLD两种
。 ISP器件的优点是不需要编程器 ,可先将器件装焊于印制板 ,再经过编程电缆进行编程
,编程、调试和维护都很方便
FPGA大部分是基于 SRAM编程 ,其缺点是编程数据信息在系统断电时丢失 ,每次上电时 ,需
从器件的外部存储器或计算机中将编程数据写入 SRAM中。其优点是可进行任意次数的编程
,并可在工作中快速编程 ,实现板级和系统级的动态配置 ,因此可称为在线重配置 (ICR:
In CircuitReconfigurable)的 PLD或可重配置硬件(RHP:Reconfigurable Hardware Prod
uct)

使用方便性
CPLD比 FPGA要好。 CPLD的编程工艺采用 E2 CPLD的编程工艺采用 E2 CPLD的编程工艺采
用 E2 PROM或FASTFLASH技术 ,无需外部存储器芯片 ,使用简单 ,保密性好。而基于 SRAM
编程的FPGA,其编程信息需存放在外部存储器上 ,需外部存储器芯片 ,且使用方法复杂 ,保
密性差

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     (\(\  /)/)
     (-.-)(-.-)
     小兔子乖乖

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