cpld和fpga的特点及其差异
一、fpga介绍
fpga（field－programmable gate array），即现场可编程门阵列，它是在pal、gal、cpld等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路（asic）领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。
fpga特点 1）采用fpga设计asic电路（专用集成电路），用户不需要投片生产，就能得到合用的芯片。
2）fpga可做其它全定制或半定制asic电路的中试样片。 3）fpga内部有丰富的触发器和i/o引脚。
4）fpga是asic电路中设计周期最短、开发费用最低、风险最小的器件之一。 5） fpga采用高速cmos工艺，功耗低，可以与cmos、ttl电平兼容。
fpga是由存放在片内ram中的程序来设置其工作状态的，因此，工作时需要对片内的ram进行编程。用户可以根据不同的配置模式，采用不同的编程方式。
二、cpld介绍 cpld（complex programmable logic device）复杂可编程逻辑器件，围绕中心的可编程互连矩阵单元组成，其中lmc逻辑结构较复杂，并具有复杂的i/o单元互连结构，可由用户根据需要生成特定的电路结构，完成一定的功能。由于 cpld内部采用固定长度的金属线进行各逻辑块的互连，所以设计的逻辑电路具有时间可预测性，避免了分段式互连结构时序不完全预测的缺点。到90年代，cpld发展更为迅速，不仅具有电擦除特性，而且出现了边缘扫描及在线可编程等高级特性。较常用的有xilinx公司的epld和altera公司的cpld.
cpld器件特点 它具有编程灵活、集成度高、设计开发周期短、适用范围宽、开发工具先进、设计制造成本低、对设计者的硬件经验要求低、标准产品无需测试、保密性强、价格大众化等特点，可实现较大规模的电路设计，因此被广泛应用于产品的原型设计和产品生产（一般在10，000件以下）之中。几乎所有应用中小规模通用数字集成电路的场合均可应用cpld器件。cpld器件已成为电子产品不可缺少的组成部分，它的设计和应用成为电子工程师必备的一种技能。
三、fpga和cpld的区别差异 ①cpld更适合完成各种算法和组合逻辑，fpga更适合于完成时序逻辑。换句话说，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乘积项丰富的结构。
②cpld的连续式布线结构决定了它的时序延迟是均匀的和可预测的，而fpga的分段式布线结构决定了其延迟的不可预测性。
③在编程上fpga比cpld具有更大的灵活性。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。
④fpga的集成度比cpld高，具有更复杂的布线结构和逻辑实现。
⑤cpld比fpga使用起来更方便。cpld的编程采用e2prom或fastflash技术，无需外部存储器芯片，使用简单。而fpga的编程信息需存放在外部存储器上，使用方法复杂。 ⑥cpld的速度比fpga快，并且具有较大的时间可预测性。这是由于fpga是门级编程，并且clb之间采用分布式互联，而cpld是逻辑块级编程，并且其逻辑块之间的互联是集总式的。
⑦在编程方式上，cpld主要是基于e2prom或flash存储器编程，编程次数可达1万次，优点是系统断电时编程信息也不丢失。cpld又可分为在编 程器上编程和在系统编程两类。fpga大部分是基于sram编程，编程信息在系统断电时丢失，每次上电时，需从器件外部将编程数据重新写入sram中。其 优点是可以编程任意次，可在工作中快速编程，从而实现板级和系统级的动态配置。
⑧cpld保密性好，fpga保密性差。
⑨一般情况下，cpld的功耗要比fpga大，且集成度越高越明显。
随著复杂可编程逻辑器件（cpld）密度的提高，数字器件设计人员在进行大型设计时，既灵活又容易，而且产品可以很快进入市常许多设计人员已经感受到 cpld容易使用。时序可预测和速度高等优点，然而，在过去由于受到cpld密度的限制，他们只好转向fpga和asic。现在，设计人员可以体会到密度 高达数十万门的cpld所带来的好处。
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2）fpga可做其它全定制或半定制asic电路的中试样片。 3）fpga内部有丰富的触发器和i/o引脚。
4）fpga是asic电路中设计周期最短、开发费用最低、风险最小的器件之一。 5） fpga采用高速cmos工艺，功耗低，可以与cmos、ttl电平兼容。
fpga是由存放在片内ram中的程序来设置其工作状态的，因此，工作时需要对片内的ram进行编程。用户可以根据不同的配置模式，采用不同的编程方式。
二、cpld介绍 cpld（complex programmable logic device）复杂可编程逻辑器件，围绕中心的可编程互连矩阵单元组成，其中lmc逻辑结构较复杂，并具有复杂的i/o单元互连结构，可由用户根据需要生成特定的电路结构，完成一定的功能。由于 cpld内部采用固定长度的金属线进行各逻辑块的互连，所以设计的逻辑电路具有时间可预测性，避免了分段式互连结构时序不完全预测的缺点。到90年代，cpld发展更为迅速，不仅具有电擦除特性，而且出现了边缘扫描及在线可编程等高级特性。较常用的有xilinx公司的epld和altera公司的cpld.
cpld器件特点 它具有编程灵活、集成度高、设计开发周期短、适用范围宽、开发工具先进、设计制造成本低、对设计者的硬件经验要求低、标准产品无需测试、保密性强、价格大众化等特点，可实现较大规模的电路设计，因此被广泛应用于产品的原型设计和产品生产（一般在10，000件以下）之中。几乎所有应用中小规模通用数字集成电路的场合均可应用cpld器件。cpld器件已成为电子产品不可缺少的组成部分，它的设计和应用成为电子工程师必备的一种技能。
三、fpga和cpld的区别差异 ①cpld更适合完成各种算法和组合逻辑，fpga更适合于完成时序逻辑。换句话说，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乘积项丰富的结构。
②cpld的连续式布线结构决定了它的时序延迟是均匀的和可预测的，而fpga的分段式布线结构决定了其延迟的不可预测性。
③在编程上fpga比cpld具有更大的灵活性。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。
④fpga的集成度比cpld高，具有更复杂的布线结构和逻辑实现。
⑤cpld比fpga使用起来更方便。cpld的编程采用e2prom或fastflash技术，无需外部存储器芯片，使用简单。而fpga的编程信息需存放在外部存储器上，使用方法复杂。 ⑥cpld的速度比fpga快，并且具有较大的时间可预测性。这是由于fpga是门级编程，并且clb之间采用分布式互联，而cpld是逻辑块级编程，并且其逻辑块之间的互联是集总式的。
⑦在编程方式上，cpld主要是基于e2prom或flash存储器编程，编程次数可达1万次，优点是系统断电时编程信息也不丢失。cpld又可分为在编 程器上编程和在系统编程两类。fpga大部分是基于sram编程，编程信息在系统断电时丢失，每次上电时，需从器件外部将编程数据重新写入sram中。其 优点是可以编程任意次，可在工作中快速编程，从而实现板级和系统级的动态配置。
⑧cpld保密性好，fpga保密性差。
⑨一般情况下，cpld的功耗要比fpga大，且集成度越高越明显。
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