EDA中FPGA和CPLD的中英文全称是什么?
分析:
FPGA简介
FPGA是英文Field Programmable Gate Array的缩写,即现场可编程门阵列,是在PAL、GAL、EPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。作为专用集成电路(ASIC)领域的半定制电路,它不仅解决了定制电路的缺点,而且克服了原有可编程器件门数有限的缺点。
FPGA采用了逻辑单元阵列(LCA)的新概念,包括可配置逻辑块(CLB)、输入输出块(IOB)和互连三部分。FPGA的基本特性是:
1)利用FPGA设计ASIC电路,用户无需生产就可以得到一个共享芯片。——2)FPGA可以作为其他全定制或半定制ASIC电路的先导样本。
3)FPGA中有丰富的触发器和I/O引脚。
4)FPGA是ASIC电路中设计周期最短、开发成本最低、风险最小的器件之一。
5)FPGA采用高速CHMOS技术,功耗低,兼容CMOS和TTL级别。
可以说FPGA芯片是小批量系统提高系统集成度和可靠性的最佳选择之一。
目前FPGA的种类很多,包括XILINX的XC系列,TI公司的TPC系列,ALTERA公司的FIEX系列等等。
FPGA的工作状态是由片内ram中存储的程序设置的,所以工作时需要对片内RAM进行编程。用户可以根据不同的配置模式采用不同的编程方法。
上电时,FPGA芯片将EPROM中的数据读入片内编程RAM,配置完成后,FPGA进入工作状态。掉电后,FPGA恢复为空白,内部逻辑关系消失,FPGA可以重复使用。FPGA的编程不需要专门的FPGA编程器,只需使用一个通用的EPROM和PROM编程器即可。当需要修改FPGA的功能时,只需更换一个EPROM即可。这样,同样的FPGA,不同的编程数据可以产生不同的电路功能。因此,FPGA的使用非常灵活。
FPGA有多种配置模式:并行主模式是一个FPGA加一个EPROM主从模式可以支持一个PROM编程多个FPGA;串行模式可以使用串行PROM对FPGA进行编程;;在外设模式下,FPGA可以作为微处理器的外设,微处理器可以对其进行编程。
PLD简介
PLD(可编程逻辑器件)是一种允许用户编程(配置)所需逻辑功能的电路。与分立元件相比,PLD具有速度快、容量大、功耗低、可靠性高等优点。由于其集成度高、设计方法先进、现场可编程,可以设计各种数字电路,因此在通信、数据处理、网络、仪器仪表、工业控制、军事和航空航天等诸多领域得到了广泛的应用。在不久的将来,它将完全取代分立数字元件。目前,一些数字集成电路制造商已经停止生产分立数字集成电路。所以要学习PLD的设计技术。
早期PLD电路的代表产品是XLINX公司推出的门阵列,称为FPGA(现场可编程门阵列)。后来ALTERA公司推出了并行线的PLD产品,叫做CPLD(复杂可编程逻辑器件)。这些早期产品价格高达万元,其开发软件价格高达几十万元。但是随着生产技术的提高,PLD产品的价格已经大幅降低。一个5000门,5K×8 SRAM电路,84针封装,40-200 MHz速度的价格降到了100元以内。每个PLD都可以设计成单片机或CPU,在外部布线完成后可以多次重新设计。
目前国内常见的PLD厂商有XILINX,ALTERA,ACTEL,LATTIC,ATMEL,MICROCHIP,AMD,其中XILINX和ALTERA是两大主力厂商,XILINX的产品是FPGA,ALTERA的产品叫CPLD,各有优缺点。
但相比较而言,ALTERA的产品有一些优势:
1.它也具有EPROM和SRAM的结构。
2.SRAM产品,ALTERA PLD的输出电流可以达到25MA,而XILINX FPGA只有16MA。
3.Altera的PLD延迟时间是可预测的,弥补了FPGA的不足。
4.Xilinx公司的开发软件FOUNDATION,功能比较全,但是没有ALTERA公司的MAX+PLUS软件那么简单,特别是对于学习VHDL语言和PLD设计的同学。
5.Altera的产品稍微便宜一些。
6.Altera新推出的FLEX 10K10E系列产品集成度更高。
PLD的结构分为两类:
l逻辑单元阵列(LCA),包括逻辑快速、互连阵列和I/O模块。
l复合PLD结构,包括逻辑块和互连矩阵开关。
XLINIX和ACTEL的产品采用LCA结构,ALTERA和AMD的MACH系列采用复合PLD结构。