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EDA中FPGA和CPLD的中英文全稱是什麽?

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分析:

FPGA簡介

FPGA是英文Field Programmable Gate Array的縮寫,即現場可編程門陣列,是在PAL、GAL、EPLD等可編程器件的基礎上進壹步發展的產物。作為專用集成電路(ASIC)領域的半定制電路,它不僅解決了定制電路的缺點,而且克服了原有可編程器件門數有限的缺點。

FPGA采用了邏輯單元陣列(LCA)的新概念,包括可配置邏輯塊(CLB)、輸入輸出塊(IOB)和互連三部分。FPGA的基本特性是:

1)利用FPGA設計ASIC電路,用戶無需生產就可以得到壹個共享芯片。——2)FPGA可以作為其他全定制或半定制ASIC電路的先導樣本。

3)FPGA中有豐富的觸發器和I/O引腳。

4)FPGA是ASIC電路中設計周期最短、開發成本最低、風險最小的器件之壹。

5)FPGA采用高速CHMOS技術,功耗低,兼容CMOS和TTL級別。

可以說FPGA芯片是小批量系統提高系統集成度和可靠性的最佳選擇之壹。

目前FPGA的種類很多,包括XILINX的XC系列,TI公司的TPC系列,ALTERA公司的FIEX系列等等。

FPGA的工作狀態是由片內ram中存儲的程序設置的,所以工作時需要對片內RAM進行編程。用戶可以根據不同的配置模式采用不同的編程方法。

上電時,FPGA芯片將EPROM中的數據讀入片內編程RAM,配置完成後,FPGA進入工作狀態。掉電後,FPGA恢復為空白,內部邏輯關系消失,FPGA可以重復使用。FPGA的編程不需要專門的FPGA編程器,只需使用壹個通用的EPROM和PROM編程器即可。當需要修改FPGA的功能時,只需更換壹個EPROM即可。這樣,同樣的FPGA,不同的編程數據可以產生不同的電路功能。因此,FPGA的使用非常靈活。

FPGA有多種配置模式:並行主模式是壹個FPGA加壹個EPROM主從模式可以支持壹個PROM編程多個FPGA;串行模式可以使用串行PROM對FPGA進行編程;;在外設模式下,FPGA可以作為微處理器的外設,微處理器可以對其進行編程。

PLD簡介

PLD(可編程邏輯器件)是壹種允許用戶編程(配置)所需邏輯功能的電路。與分立元件相比,PLD具有速度快、容量大、功耗低、可靠性高等優點。由於其集成度高、設計方法先進、現場可編程,可以設計各種數字電路,因此在通信、數據處理、網絡、儀器儀表、工業控制、軍事和航空航天等諸多領域得到了廣泛的應用。在不久的將來,它將完全取代分立數字元件。目前,壹些數字集成電路制造商已經停止生產分立數字集成電路。所以要學習PLD的設計技術。

早期PLD電路的代表產品是XLINX公司推出的門陣列,稱為FPGA(現場可編程門陣列)。後來ALTERA公司推出了並行線的PLD產品,叫做CPLD(復雜可編程邏輯器件)。這些早期產品價格高達萬元,其開發軟件價格高達幾十萬元。但是隨著生產技術的提高,PLD產品的價格已經大幅降低。壹個5000門,5K×8 SRAM電路,84針封裝,40-200 MHz速度的價格降到了100元以內。每個PLD都可以設計成單片機或CPU,在外部布線完成後可以多次重新設計。

目前國內常見的PLD廠商有XILINX,ALTERA,ACTEL,LATTIC,ATMEL,MICROCHIP,AMD,其中XILINX和ALTERA是兩大主力廠商,XILINX的產品是FPGA,ALTERA的產品叫CPLD,各有優缺點。

但相比較而言,ALTERA的產品有壹些優勢:

1.它也具有EPROM和SRAM的結構。

2.SRAM產品,ALTERA PLD的輸出電流可以達到25MA,而XILINX FPGA只有16MA。

3.Altera的PLD延遲時間是可預測的,彌補了FPGA的不足。

4.Xilinx公司的開發軟件FOUNDATION,功能比較全,但是沒有ALTERA公司的MAX+PLUS軟件那麽簡單,特別是對於學習VHDL語言和PLD設計的同學。

5.Altera的產品稍微便宜壹些。

6.Altera新推出的FLEX 10K10E系列產品集成度更高。

PLD的結構分為兩類:

l邏輯單元陣列(LCA),包括邏輯快速、互連陣列和I/O模塊。

l復合PLD結構,包括邏輯塊和互連矩陣開關。

XLINIX和ACTEL的產品采用LCA結構,ALTERA和AMD的MACH系列采用復合PLD結構。

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