TechCodeview

The FPGA un CPLD ierīces tika izveidotas, lai iegūtu ķēdes blīvumu un ātrumu ASIC (Application Specific Integrated Circuit) ierīcēm, bet ar īsāku izpildes laiku programmējamām ierīcēm. Galvenā atšķirība starp FPGA un CPLD ir tāda, ka FPGA ir vairāk loģisko resursu nekā CPLD, kas ir vienkāršāks un ar mazāku starpsavienojumu skaitu. Atdalot FPGA un CPLD, galvenokārt tiek ņemti vērā divi faktori. Pirmais ir to arhitektūra un tas, kā tā īsteno dažādas loģiskās funkcijas. Otrkārt, specifiskā aparatūrā izmantotā pusvadītāju tehnoloģija.

Šajā rakstā jūs uzzināsit par atšķirību starp CPLD un FPGA . Bet, pirms apspriest atšķirības, jums jāzina par CPLD un FPGA ar to priekšrocībām un trūkumiem.

Kas ir CPLD?

CPLD ir saīsinājums vārdam 'Sarežģītas programmējamas loģikas ierīces' . Tā ir integrēta shēma, kas palīdz digitālo sistēmu izpildē. CPLD sastāv no programmējamiem funkcionāliem blokiem, un katram blokam ir makrošūnas . CPLD galvenie veidošanas bloki ir makrošūnas. Funkcionālo bloku I/O ir savienots caur Globālā starpsavienojumu matrica (GIM) . Šī starpsavienojumu matrica ir pārkonfigurējama, jo nav iespējams mainīt kontaktus starp funkcionālajiem blokiem. Šie funkcionālie bloki ir līdzvērtīgi loģisko vārtu kopai.

java lasa csv failu

Izstrādājot CPLD, ir svarīgi ņemt vērā programmēšanas tehniku, I/P iespējas un funkcionālo bloku iespējas. Kopumā CPLD ir nepastāvīgi un vienkārši lietojami, un tie ir lēti.

CPLD ir pieejami dažādos IC pakotņu tipos un loģikas saimēs. Atšķiras arī CPLD barošanas spriegums, gaidstāves strāva, darba strāva un jaudas izkliede. Turklāt tie ir pieejami ar dažādām atmiņas ietilpībām un atmiņas atbalsta opcijām. Atmiņu parasti mēra bitos vai megabitos, un atmiņas atbalsts ietver ROM, RAM un divu portu RAM . Tas ietver arī FIFO (pirmais iekšā, pirmais ārā) un LIFO (pēdējais iekšā, pēdējais ārā) atmiņa un CAM (satura adresējamā atmiņa) .

CPLD sastāvdaļas

Ir dažādi CPLD komponenti. Daži galvenie CPLD komponenti ir šādi:

Funkciju bloks
CPLD funkciju blokam ir UN plakne, kas var pieņemt ievades no I/O blokiem, funkciju blokiem vai pat tā paša funkciju bloka atbildi. Pēc tam termini tiek pievienoti VAI masīvam un tiek izvēlēti, izmantojot lielu multipleksoru. MUX izvadi var pārvietot no bloka tieši vai ar pulksteņa flip-flop. Šim funkcionālajam blokam var būt arī papildu loģika, piemēram, atlasāms ekskluzīvs VAI, galvenās atiestatīšanas signāls un iespēja programmēt polaritāti vairākos posmos.Ievades/izvades bloki
Ievades/izvades bloki tiek izmantoti, lai nosūtītu signālus uz CPLD tapām atbilstošā sprieguma un strāvas līmenī. Tas ļauj novērst aizkaves, samazināt ierīces aizturēšanas laika prasības un pievienot ierīcei papildu resursus.Starpsavienojums
CPLD starpsavienojums ir liela programmējamu slēdžu matrica, kas virza signālu pārsūtīšanu no vienas ierīces daļas uz citu.Programmējamās sastāvdaļas
Tas izmanto arī programmējamus komponentus, piemēram, PROM, EPROM, EEPROM un flash EPROM.

CPLD priekšrocības un trūkumi

CPLD ir dažādas priekšrocības un trūkumi. Dažas galvenās CPLD priekšrocības un trūkumi ir šādi:

Priekšrocības

1. To ir viegli noformēt.
2. Tam ir zemas izstrādes izmaksas.
3. Tas palīdz samazināt dēļa laukumu.
4. Tas piedāvā augstu uzticamību.

Trūkumi

1. Tā ir sarežģītāka programmējama loģiskā ierīce.

Kas ir FPGA?

FPGA ir saīsinājums vārdam 'Laukā programmējamo vārtu masīvi' . Tā ir pusvadītāju ierīce, kas sastāv no konfigurējamu loģisko bloku matricas, kas savienoti kopā ar programmējamiem starpsavienojumiem. Pēc ražošanas FPGA var pārprogrammēt, lai tas atbilstu prasībām. Pašreizējiem FPGA ir aptuveni 330 000 loģikas bloki ar 1100 I/O .

Lietotāji var izmantot Aparatūras apraksta valoda (HDL) lai projektētu un konfigurētu ķēdi. Pēc tam tas var izpildīt vienkāršus vārtus, piemēram, UN vārtus, vai sarežģītu sistēmu, piemēram, daudzkodolu procesoru. Tas saglabā visas konfigurācijas galvenajā atmiņā. Rezultātā strāvas padeves pārtraukums var dzēst visas šīs konfigurācijas.

fontu gimp

FPGA sastāvdaļas

Ir dažādi FPGA komponenti. Daži galvenie FPGA komponenti ir šādi:

Programmējami loģiskie bloki
Tas ļauj īstenot loģiskās funkcijas.Programmējama maršrutēšana
Tas ļauj īstenot funkcijas.I/O bloki
To izmanto, lai izveidotu mikroshēmu savienojumus.

FPGA priekšrocības un trūkumi

FPGA ir dažādas priekšrocības un trūkumi. Dažas galvenās FPGA priekšrocības un trūkumi ir šādi:

Priekšrocības

1. FPGA IC ir plaši pieejami, un tos var ātri ieprogrammēt, izmantojot HDL kodu. Līdz ar to risinājums tirgū tiek piedāvāts ātrāk.
2. FPGA dizainā programmatūra apstrādā maršrutēšanu, izvietošanu un laiku. Tas prasa mazāku manuālu iesaistīšanos. Dizaina plūsma novērš laikietilpīgo un sarežģīto vietu un maršrutētāju, grīdas plānošanas un laika analīzi.
3. FPGA ir iespēja programmēt loģikas līmenī. Rezultātā tas var ieviest ātrāku un paralēlāku signālu apstrādi. CPU to ir grūti izpildīt.
4. Atšķirībā no ASIC izstrādes, kas ietver ievērojamu NRE (vienreizējie izdevumi) un dārgi rīki, FPGA izstrāde ir lētāka, jo ir lētāki rīki un nav NRE.
5. FPGA var ieprogrammēt programmatūras līmenī jebkurā laikā. Tā rezultātā FPGA IC var pārprogrammēt vai atkārtoti izmantot neierobežotu laiku. FPGA var ieprogrammēt arī no attāluma.

Trūkumi

1. Enerģijas patēriņš ir lielāks, un programmētājiem ir maza kontrole pār jaudas optimizāciju FPGA.
2. FPGA ir ideāli piemēroti prototipu veidošanai un neliela apjoma ražošanai. Palielinoties izveidojamo FPGA skaitam, palielinās arī viena produkta izmaksas.
3. FPGA programmēšanai ir jāpārzina VHDL/Verilog programmēšanas valodas, kā arī digitālās sistēmas pamati. Programmēšana nav tik vienkārša kā tā, kas tiek izmantota procesora aprīkojumā. Inženieriem arī jāiemācās izmantot simulācijas rīkus.
4. Kad FPGA ir izvēlēts un izmantots projektēšanā, izstrādātājiem ir jāizmanto FPGA IC resursi, kas ierobežo dizaina izmēru un funkcijas. Pareiza FPGA ir jāizvēlas jau pašā sākumā, lai izvairītos no šādas problēmas.

Galvenās atšķirības starp CPLD un FPGA

Pastāv dažādas galvenās atšķirības starp CPLD un FPGA . Dažas no galvenajām atšķirībām starp CPLD un FPGA ir šādas:

1. CPLD ir saīsinājums no Complex Programmable Logic Devices. Turpretim FPGA ir laukā programmējamo vārtu masīvu saīsinājums.
2. CPLD ir integrēta shēma, kas palīdz digitālo sistēmu izpildē. Turpretim FPGA ir integrēta shēma, kas galvenokārt ir izveidota, lai pēc klienta vai izstrādātāja izgatavotas pielāgotu to.
3. FPGA var ietvert līdz 100 000 mazie loģikas bloki. Turpretim CPLD var uzglabāt tikai dažus tūkstošus loģisko bloku.
4. FPGA ir piemērota sarežģītām lietotnēm. Turpretim CPLD ir labāk piemērots vienkāršākām lietotnēm.
5. FPGA ir lielāks enerģijas patēriņš. Turpretim CPLD ir mazāks enerģijas patēriņš.
6. Runājot par veiktspēju, FPGA nodrošina stabilu veiktspēju, kas nav atkarīga no iekšējā maršrutēšanas. Turpretim CPLD ir neparedzama veiktspēja, kuras pamatā ir maršrutēšana.
7. CPLD ir līdzvērtīgs PAL . No otras puses, FPGA ir līdzīga a Vārtu masīvs .
8. FPGA ir digitālā loģiskā mikroshēma, kuras pamatā ir RAM . Turpretim CPLD ir Uz EEPROM bāzes .
9. FPGA tiek klasificēta kā smalki graudi. Turpretim CPLD ir rupji graudi.
10. CPLD tiek nodrošināta lielāka aizsardzība nekā FPGA, jo tai ir nepastāvīga atmiņa.
11. Kavēšanās CPLD ir ievērojami paredzamāka nekā FPGA.

Tiešs salīdzinājums starp CPLD un FPGA

Šeit jūs uzzināsit CPLD un FPGA salīdzinājumus. Galvenās atšķirības starp CPLD un FPGA ir šādas:

Secinājums

FPGA piedāvā lielāku sarežģītību un elastību, kā arī tādas funkcijas kā mikroshēmā iebūvēta RAM, pulksteņa pārvaldība, DSP darbības, reizinātāji utt. No otras puses, CPLD patērē mazāk enerģijas nekā FPGA, un FPGA ierīces, visticamāk, tiks izmantotas bieži projektos, kur tiek piemērotas izmaiņas. Turpretim CPLD ierīces tiek izmantotas, ja ir nepieciešama vienkārša līmēšanas loģika un kad lietotnei ir nepieciešamas tūlītējas ieslēgšanas shēmas, jo FPGA sākotnēji darbojas lēnāk, jo tiek ielādēta konfigurācija no ārējā ROM.