The FPGA in CPLD so bile ustvarjene naprave za pridobivanje gostote in hitrosti vezja ASIC (Application Specific Integrated Circuit) naprave, vendar s krajšim časom za programabilne naprave. Glavna razlika med FPGA in CPLD je, da ima FPGA več logičnih virov kot CPLD, ki je preprostejši in ima manj medsebojnih povezav. Pri ločevanju FPGA in CPLD se večinoma upoštevata dva dejavnika. Prvi je njihova arhitektura in kako izvaja različne logične funkcije. Drugič, posebna polprevodniška tehnologija, uporabljena v strojni opremi.

V tem članku boste spoznali razliko med CPLD in FPGA . Toda preden razpravljamo o razlikah, morate vedeti o CPLD in FPGA z njihovimi prednostmi in slabostmi.

Kaj je CPLD?

CPLD je okrajšava za „Kompleksne programabilne logične naprave“ . Je integrirano vezje, ki pomaga pri izvajanju digitalnih sistemov. CPLD je sestavljen iz programabilnih funkcijskih blokov in vsak blok ima makrocelice . Primarni gradniki CPLD so makrocelice. V/I funkcijskih blokov je povezan preko Globalna povezovalna matrika (GIM) . Ta povezovalna matrika je rekonfigurabilna, ker je spreminjanje stikov med funkcijskimi bloki nemogoče. Ti funkcionalni bloki so enakovredni nizu logičnih vrat.

: v Javi

Pri načrtovanju CPLD-jev je pomembno upoštevati tehniko programiranja, zmogljivosti I/P in zmogljivosti funkcionalnih blokov. Na splošno so CPLD nehlapni in enostavni za uporabo ter poceni.

CPLD so na voljo v različnih vrstah paketov IC in logičnih družinah. Napajalna napetost, tok v stanju pripravljenosti, delovni tok in disipacija moči CPLD so prav tako različni. Poleg tega so ti na voljo z različnimi zmogljivostmi pomnilnika in možnostmi podpore za pomnilnik. Pomnilnik se običajno meri v bitih ali megabitih, podpora za pomnilnik pa vsebuje ROM, RAM in dual-port RAM . Vključuje tudi FIFO (prvi vstopi, prvi ven) in LIFO (zadnji vstop, zadnji ven) spomin, in CAM (vsebinski naslovljivi pomnilnik) .

Komponente CPLD

Obstajajo različne komponente CPLD. Nekatere glavne komponente CPLD so naslednje:

Funkcijski blok
V CPLD ima funkcijski blok ravnino IN, ki lahko sprejme vhode iz V/I blokov, funkcijskih blokov ali celo odziv istega funkcijskega bloka. Po tem se izrazi dodajo v polje OR in izberejo z uporabo velikega multiplekserja. Izhod MUX se lahko premakne neposredno iz bloka ali prek flip-flopa s taktom. Ta funkcijski blok ima lahko tudi dodatno logiko, kot je izbirni izključni ALI, glavni signal za ponastavitev in možnost programiranja polaritete v več stopnjah.Vhodno/izhodni bloki
Vhodno/izhodni bloki se uporabljajo za pošiljanje signalov na zatiče CPLD pri ustrezni ravni napetosti in toka. Omogoča odstranitev zakasnitev, zmanjšanje zahtev glede časa zadrževanja naprave in dodajanje dodatnih virov napravi.Medsebojna povezava
Medsebojna povezava CPLD je velika matrika programabilnih stikal, ki usmerja prenos signalov iz enega dela naprave v drugega.Programabilne komponente
Uporablja tudi programabilne komponente, kot so PROM, EPROM, EEPROM in flash EPROM.

Prednosti in slabosti CPLD

CPLD ima različne prednosti in slabosti. Nekatere glavne prednosti in slabosti CPLD so naslednje:

Prednosti

1. Oblikovati ga je enostavno.
2. Ima nizke stroške razvoja.
3. Pomaga zmanjšati površino plošče.
4. Ponuja visoko zanesljivost.

Slabosti

1. Je bolj zapletena programljiva logična naprava.

Kaj je FPGA?

FPGA je okrajšava za 'Field Programmable Gate Arrays' . Je polprevodniška naprava, sestavljena iz matrike nastavljivih logičnih blokov, ki so med seboj povezani preko programabilnih povezav. Po izdelavi se lahko FPGA reprogramira tako, da ustreza zahtevam. Trenutni FPGA imajo približno 330000 logični bloki z 1100 V/I .

Uporabniki lahko uporabljajo Opisni jezik strojne opreme (HDL) za načrtovanje in konfiguracijo vezja. Po tem lahko izvede preprosta vrata, kot so vrata IN, ali zapleten sistem, kot je večjedrni procesor. Vse konfiguracije shrani v glavni pomnilnik. Posledično lahko izpad električne energije izbriše vse te konfiguracije.

delna odvisnost

Komponente FPGA

Obstajajo različne komponente FPGA. Nekatere glavne komponente FPGA so naslednje:

Programabilni logični bloki
Omogoča izvajanje logičnih funkcij.Programabilno usmerjanje
Omogoča izvajanje funkcij.V/I bloki
Uporablja se za povezovanje čipov.

Prednosti in slabosti FPGA

FPGA ima različne prednosti in slabosti. Nekatere glavne prednosti in slabosti FPGA so naslednje:

Prednosti

1. FPGA IC so široko dostopni in jih je mogoče hitro programirati s kodo HDL. Posledično se rešitev hitreje ponudi trgu.
2. Pri zasnovi FPGA programska oprema skrbi za usmerjanje, postavitev in časovno razporeditev. Zahteva manj ročnega vpletanja. Potek načrtovanja odstrani zamudne in zapletene analize kraja in usmerjevalnika, tlorisnega načrtovanja in časovne analize.
3. FPGA imajo možnost programiranja na logični ravni. Posledično lahko izvaja hitrejšo in bolj vzporedno obdelavo signalov. Izvajanje je zahtevno za CPE.
4. Za razliko od razvoja ASIC, ki vključuje pomembne NRE (enkratni stroški) in dragih orodij je razvoj FPGA cenejši zaradi cenejših orodij in brez NRE.
5. FPGA je mogoče kadar koli programirati na ravni programske opreme. Posledično je mogoče FPGA IC neomejenokrat ponovno programirati ali ponovno uporabiti. FPGA je mogoče programirati tudi na daljavo.

Slabosti

1. Poraba energije je večja, programerji pa imajo malo nadzora nad optimizacijo porabe energije v FPGA.
2. FPGA so idealne za izdelavo prototipov in proizvodnjo majhnih količin. Ko se poveča število FPGA, ki jih je treba ustvariti, se povečajo tudi stroški na izdelek.
3. Programiranje FPGA zahteva poznavanje programskih jezikov VHDL/Verilog kot tudi osnov digitalnega sistema. Programiranje ni tako preprosto kot tisto, ki se uporablja v procesorski opremi. Inženirji se morajo tudi naučiti uporabljati simulacijska orodja.
4. Ko je FPGA izbran in uporabljen pri načrtovanju, morajo razvijalci uporabiti vire, ki so prisotni na FPGA IC, kar omejuje velikost in funkcije načrta. Ustrezen FPGA je treba izbrati že na začetku, da se izognete takšni težavi.

Ključne razlike med CPLD in FPGA

Obstajajo različne ključne razlike med CPLD in FPGA . Nekatere ključne razlike med CPLD in FPGA so naslednje:

1. CPLD je okrajšava za Complex Programmable Logic Devices. V nasprotju s tem je FPGA okrajšava za Field Programmable Gate Arrays.
2. CPLD je integrirano vezje, ki pomaga pri izvajanju digitalnih sistemov. V nasprotju s tem je FPGA integrirano vezje, ki je v glavnem ustvarjeno za prilagoditev po izdelavi s strani stranke ali razvijalca.
3. FPGA lahko vključujejo do 100.000 majhne logične bloke. Nasprotno pa lahko CPLD shranijo le nekaj tisoč logičnih blokov.
4. FPGA je primeren za zapletene aplikacije. Nasprotno pa je CPLD bolj primeren za enostavnejše aplikacije.
5. FPGA ima večjo porabo energije. V nasprotju s tem ima CPLD manjšo porabo energije.
6. Kar zadeva zmogljivost, FPGA zagotavlja stabilno delovanje, ki je neodvisno od notranjega usmerjanja. V nasprotju s tem ima CPLD nepredvidljivo delovanje, ki temelji na usmerjanju.
7. CPLD je enakovreden KOLEGA . Po drugi strani je FPGA podoben a Niz vrat .
8. FPGA je digitalni logični čip, ki temelji na Oven . V nasprotju s tem so CPLD Na osnovi EEPROM-a .
9. FPGA je razvrščen kot drobnozrnat. V nasprotju s tem je CPLD grobo zrnat.
10. CPLD je bolj zaščiten kot FPGA, ker ima obstojen pomnilnik.
11. Zamude pri CPLD so bistveno bolj predvidljive kot pri FPGA.

Primerjava med CPLD in FPGA

Tukaj boste izvedeli neposredne primerjave med CPLD in FPGA. Glavne razlike med CPLD in FPGA so naslednje:

Zaključek

FPGA ponujajo večjo kompleksnost in prilagodljivost ter funkcije, kot so RAM na čipu, upravljanje ure, operacije DSP, množilniki itd. Po drugi strani pa CPLD porabi manj energije kot FPGA in naprave FPGA se bodo pogosteje uporabljale v načrtih, kjer spremembe se uporabijo. V nasprotju s tem se naprave CPLD uporabljajo, ko je potrebna preprosta logika lepljenja in ko so za aplikacijo potrebna takojšnja vezja, ker FPGA na začetku deluje počasneje zaradi nalaganja konfiguracije iz zunanjega ROM-a.