TechCodeview

The FPGA ir CPLD Įrenginiai buvo sukurti grandinės tankiui ir greičiui gauti ASIC (programai būdingas integrinis grandynas) įrenginių, bet su trumpesniu programuojamų įrenginių veikimo laiku. Pagrindinis skirtumas tarp FPGA ir CPLD yra tas, kad FPGA turi daugiau loginių išteklių nei CPLD, kuris yra paprastesnis ir turi mažiau jungčių. Atskiriant FPGA ir CPLD, dažniausiai atsižvelgiama į du veiksnius. Pirmasis yra jų architektūra ir tai, kaip ji įgyvendina įvairias logines funkcijas. Antra, specifinė aparatinėje įrangoje naudojama puslaidininkių technologija.

Šiame straipsnyje sužinosite apie skirtumą tarp CPLD ir FPGA . Tačiau prieš aptardami skirtumus, turite žinoti apie CPLD ir FPGA su jų pranašumais ir trūkumais.

Kas yra CPLD?

CPLD yra santrumpa „Sudėtingi programuojami loginiai įrenginiai“ . Tai integrinis grandynas, padedantis vykdyti skaitmenines sistemas. CPLD sudarytas iš programuojamų funkcinių blokų, ir kiekvienas blokas turi makroląstelės . Pagrindiniai CPLD kūrimo blokai yra makroląstelės. Funkcinių blokų I/O yra prijungtas per Pasaulinė tinklų sujungimo matrica (GIM) . Ši sujungimo matrica yra perkonfigūruojama, nes neįmanoma pakeisti kontaktų tarp funkcinių blokų. Šie funkciniai blokai yra lygiaverčiai loginių vartų rinkiniui.

eilutę į ilgą

Kuriant CPLD svarbu atsižvelgti į programavimo techniką, I/P galimybes ir funkcinio bloko galimybes. Apskritai, CPLD yra nepastovios ir paprastos naudoti, be to, jie yra nebrangūs.

CPLD yra įvairių IC paketų tipų ir loginių šeimų. CPLD maitinimo įtampa, budėjimo srovė, darbinė srovė ir galios sklaida taip pat skiriasi. Be to, juos galima įsigyti su skirtingomis atminties talpomis ir atminties palaikymo parinktimis. Atmintis paprastai matuojama bitais arba megabitais, o atminties palaikymas yra ROM, RAM ir dviejų prievadų RAM . Tai taip pat apima FIFO (pirmas įėjimas, pirmas išėjimas) ir LIFO (paskutinis įėjimas, paskutinis išėjimas) atmintis ir CAM (turinio adresuojama atmintis) .

CPLD komponentai

Yra įvairių CPLD komponentų. Kai kurie pagrindiniai CPLD komponentai yra šie:

Funkcinis blokas
CPLD funkciniame bloke yra IR plokštuma, kuri gali priimti įvestis iš įvesties / išvesties blokų, funkcinių blokų ar net to paties funkcinio bloko atsako. Po to terminai pridedami prie OR masyvo ir pasirenkami naudojant didelį multiplekserį. MUX išvestis gali būti perkelta iš bloko tiesiogiai arba per laikrodį. Šis funkcinis blokas taip pat gali turėti papildomos logikos, pavyzdžiui, pasirenkamą išskirtinį ARBA, pagrindinio atstatymo signalą ir galimybę užprogramuoti poliškumą keliais etapais.Įvesties/išvesties blokai
Įvesties / išvesties blokai naudojami signalams siųsti į CPLD kaiščius atitinkamu įtampos ir srovės lygiu. Tai leidžia pašalinti vėlavimus, sumažinti įrenginio palaikymo laiko reikalavimus ir pridėti papildomų išteklių prie įrenginio.Sujungti
CPLD sujungimas yra didelė programuojamų jungiklių matrica, kuri nukreipia signalų perdavimą iš vienos įrenginio dalies į kitą.Programuojami komponentai
Jis taip pat naudoja programuojamus komponentus, tokius kaip PROM, EPROM, EEPROM ir flash EPROM.

CPLD privalumai ir trūkumai

Yra įvairių CPLD privalumų ir trūkumų. Kai kurie pagrindiniai CPLD privalumai ir trūkumai yra šie:

Privalumai

1. Jį lengva suprojektuoti.
2. Jis turi mažas plėtros išlaidas.
3. Tai padeda sumažinti lentos plotą.
4. Jis siūlo didelį patikimumą.

Trūkumai

1. Tai sudėtingesnis programuojamas loginis įrenginys.

Kas yra FPGA?

FPGA yra santrumpa „Lauko programuojamų vartų masyvai“ . Tai puslaidininkinis įrenginys, sudarytas iš konfigūruojamų loginių blokų, sujungtų programuojamomis jungtimis, matricos. Po gamybos FPGA gali būti perprogramuotas, kad atitiktų reikalavimus. Dabartiniai FPGA turi apytiksliai 330 000 loginiai blokai su 1100 I/O .

Vartotojai gali naudoti Aparatūros aprašo kalba (HDL) suprojektuoti ir sukonfigūruoti grandinę. Po to jis gali vykdyti paprastus vartus, tokius kaip AND vartai, arba sudėtingą sistemą, pavyzdžiui, kelių branduolių procesorius. Jis išsaugo visas konfigūracijas pagrindinėje atmintyje. Dėl to dingus maitinimui visos šios konfigūracijos gali būti panaikintos.

pridedant eilutę Java

FPGA komponentai

Yra įvairių FPGA komponentų. Kai kurie pagrindiniai FPGA komponentai yra šie:

Programuojami loginiai blokai
Tai leidžia įgyvendinti logines funkcijas.Programuojamas maršrutas
Tai leidžia įgyvendinti funkcijas.I/O blokai
Jis naudojamas lustų jungtims sudaryti.

FPGA privalumai ir trūkumai

Yra įvairių FPGA privalumų ir trūkumų. Kai kurie pagrindiniai FPGA privalumai ir trūkumai yra šie:

Privalumai

1. FPGA IC yra plačiai prieinami ir gali būti greitai užprogramuojami naudojant HDL kodą. Dėl to sprendimas rinkai pasiūlomas greičiau.
2. FPGA projektavimo programinė įranga tvarko maršrutą, vietą ir laiką. Tam reikia mažiau rankų darbo. Projektavimo srautas pašalina daug laiko reikalaujančią ir sudėtingą vietos ir maršrutizatoriaus, grindų planavimo ir laiko analizę.
3. FPGA turi galimybę programuoti loginiu lygiu. Dėl to jis gali įgyvendinti greitesnį ir lygiagretesnį signalų apdorojimą. Procesoriaus vykdymas yra sudėtingas.
4. Skirtingai nuo ASIC plėtros, kuri apima daug NRE (nepasikartojančios išlaidos) ir brangių įrankių, FPGA kūrimas yra pigesnis dėl pigesnių įrankių ir nėra NRE.
5. FPGA galima bet kada užprogramuoti programinės įrangos lygiu. Dėl to FPGA IC gali būti perprogramuotas arba pakartotinai naudojamas neribotą laiką. FPGA taip pat gali būti programuojami per atstumą.

Trūkumai

1. Energijos suvartojimas yra didesnis, o programuotojai mažai kontroliuoja energijos optimizavimą FPGA.
2. FPGA idealiai tinka prototipų kūrimui ir mažos apimties gamybai. Didėjant kuriamų FPGA skaičiui, didėja ir produkto kaina.
3. FPGA programavimui reikia išmanyti VHDL/Verilog programavimo kalbas ir skaitmeninės sistemos pagrindus. Programavimas nėra toks paprastas, kaip naudojamas procesoriaus įrangoje. Inžinieriai taip pat turi išmokti naudotis modeliavimo įrankiais.
4. Kai FPGA pasirenkamas ir naudojamas projektuojant, kūrėjai turi naudoti išteklius, esančius FPGA IC, o tai riboja dizaino dydį ir funkcijas. Norint išvengti tokios problemos, nuo pat pradžių reikia pasirinkti tinkamą FPGA.

Pagrindiniai skirtumai tarp CPLD ir FPGA

Yra įvairių pagrindinių skirtumų CPLD ir FPGA . Kai kurie pagrindiniai CPLD ir FPGA skirtumai yra šie:

1. CPLD yra sudėtingų programuojamų loginių įrenginių santrumpa. Priešingai, FPGA yra Field Programmable Gate Arrays santrumpa.
2. CPLD yra integruotas grandynas, padedantis vykdyti skaitmenines sistemas. Priešingai, FPGA yra integrinis grandynas, kuris daugiausia sukurtas tam, kad būtų pritaikytas klientui arba kūrėjui pagaminus.
3. FPGA gali apimti iki 100 000 maži logikos blokai. Priešingai, CPLD gali saugoti tik kelis tūkstančius loginių blokų.
4. FPGA tinka sudėtingoms programoms. Priešingai, CPLD geriau tinka paprastesnėms programoms.
5. FPGA naudoja daugiau energijos. Priešingai, CPLD suvartoja mažiau energijos.
6. Kalbant apie našumą, FPGA užtikrina stabilų našumą, nepriklausomą nuo vidinio maršruto parinkimo. Priešingai, CPLD našumas yra nenuspėjamas, pagrįstas maršruto parinkimu.
7. CPLD yra lygiavertis BIČIULIS . Kita vertus, FPGA yra panašus į a Vartų masyvas .
8. FPGA yra skaitmeninis loginis lustas, pagrįstas RAM . Priešingai, CPLD yra EEPROM pagrindu .
9. FPGA klasifikuojamas kaip smulkiagrūdis. Priešingai, CPLD yra stambūs grūdai.
10. CPLD suteikia didesnę apsaugą nei FPGA, nes turi nepastovią atmintį.
11. CPLD vėlavimai yra daug labiau nuspėjami nei FPGA.

Tiesioginis CPLD ir FPGA palyginimas

Čia sužinosite, kaip tiesiogiai palyginti CPLD ir FPGA. Pagrindiniai CPLD ir FPGA skirtumai yra šie:

Išvada

FPGA siūlo didesnį sudėtingumą ir lankstumą bei tokias funkcijas kaip lustinė RAM, laikrodžio valdymas, DSP operacijos, daugikliai ir kt. Kita vertus, CPLD sunaudoja mažiau energijos nei FPGA, o FPGA įrenginiai dažniau naudojami projektuose, kuriuose taikomi pakeitimai. Priešingai, CPLD įrenginiai naudojami, kai reikalinga paprasta klijavimo logika ir kai programai reikia momentinio įjungimo grandinių, nes FPGA iš pradžių veikia lėčiau dėl konfigūracijos įkėlimo iš išorinio ROM.