當(dāng)前位置: 首頁(yè) > 工業(yè)電子產(chǎn)品 > 集成電路(ICs) > 邏輯器件
發(fā)布日期:2022-10-09 點(diǎn)擊率:68
CPLD和FPGA兩者的結(jié)構(gòu)不同,編程工藝也不相同,因而決定了它們應(yīng)用范圍的差別,本節(jié)主要學(xué)習(xí)在使用時(shí)如何對(duì)這兩種器件進(jìn)行選擇。
在使用可編程邏輯器件時(shí),可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行選擇。
1. 邏輯單元結(jié)構(gòu)
CPLD中的邏輯單元采用PAL結(jié)構(gòu),由于這樣的單元功能強(qiáng)大,一般的邏輯在單元內(nèi)均可實(shí)現(xiàn),故互連關(guān)系簡(jiǎn)單,一般通過(guò)集總總線即可實(shí)現(xiàn),適合于實(shí)現(xiàn)高級(jí)的有限狀態(tài)機(jī),如控制器等,這種系統(tǒng)邏輯復(fù)雜,輸入變量多,但對(duì)觸發(fā)器的需求量相對(duì)較少。
FPGA邏輯單元采用查找表結(jié)構(gòu),每單元只有一個(gè)或兩個(gè)觸發(fā)器。這樣的工藝結(jié)構(gòu)占用芯片面積小、速度高,每塊芯片上能集成的單元數(shù)多,但邏輯單元的功能較弱,小單元的FPGA較適合數(shù)據(jù)型系統(tǒng),這種系統(tǒng)所需的觸發(fā)器數(shù)多,但邏輯相對(duì)簡(jiǎn)單。
2. 內(nèi)部互連資源與連線結(jié)構(gòu)
FPGA的分段式連線結(jié)構(gòu)提供了很好的互連靈活性和很高的布線成功率,一對(duì)單元之間的互連路徑可以有多種,它的信號(hào)傳輸延遲時(shí)間不能確定。
CPLD的連續(xù)式互連結(jié)構(gòu)是利用具有同樣長(zhǎng)度的一些金屬線實(shí)現(xiàn)功能單元之間的互連,即用的是集總總線,所以其總線上任意一對(duì)輸入端與輸出端之間的延時(shí)相等,因而有較大的時(shí)間可預(yù)測(cè)性,產(chǎn)品可以給出引腳到引腳的最大延遲時(shí)間。
3. 配置技術(shù)
FPGA的配置信息存放在外部存儲(chǔ)器中,故需外加ROM芯片,其保密性較差,可實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)重構(gòu)。
CPLD通常采用EPROM、E2PROM、逆熔絲等,常不需外部ROM,CPLD不能實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)重構(gòu)。
4. 規(guī)模
CPLD邏輯電路在中小規(guī)模范圍內(nèi),價(jià)格較便宜,器件有很寬的可選范圍。CPLD的主要缺點(diǎn)是功耗比較大,15000門(mén)以上的CPLD功耗要高于FPGA、門(mén)陣列和分立器件。
FPGA覆蓋了大中規(guī)模范圍,比CPLD更適合于實(shí)現(xiàn)多級(jí)的邏輯功能。在實(shí)現(xiàn)小型化、集成化和高可靠性的同時(shí),上市速度快,市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)小。對(duì)于快速周轉(zhuǎn)的樣機(jī),這些特性使得對(duì)于大規(guī)模的ASIC電路設(shè)計(jì),F(xiàn)PGA成為用戶的首選。
5. FPGA和CPLD封裝形式的選擇
FPGA和CPLD器件的封裝形式很多,其中主要有PLCC、PQFP、TQFP、RQFP、VQFP、MQFP、PGA、BGA以及μBGA等。
常用的PLCC封裝的引腳數(shù)有28、44、52、68至84等幾種規(guī)格。由于可以買(mǎi)到現(xiàn)成的PLCC插座,插拔方便,一般開(kāi)發(fā)中,比較容易使用,適用于小規(guī)模的開(kāi)發(fā)。缺點(diǎn)是I/O口有限以及易被人非法解密。
PQFP、RQFP和VQFP屬貼片封裝形式,無(wú)需插座。適合于一般規(guī)模的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)或生產(chǎn)。
BGA封裝的引腳屬于球狀引腳,是較為先進(jìn)的封裝形式,大規(guī)模PLD器件已普遍采用BGA封裝,BGA封裝的引腳結(jié)構(gòu)具有更強(qiáng)的抗干擾和機(jī)械抗振性能。
下一篇: PLC、DCS、FCS三大控
上一篇: 索爾維全系列Solef?PV