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可编程逻辑器件的选用

2016-10-23 10:38:46 | 人围观 | 评论:

在使用可编程逻辑器件时，可以从以下几个方面进行选择。
        1. 逻辑单元结构
        CPLD中的逻辑单元采用PAL结构，由于这样的单元功能强大，一般的逻辑在单元内均可实现，故互连关系简单，一般通过集总总线即可实现，适合于实现高级的有限状态机，如控制器等，这种系统逻辑复杂，输入变量多，但对触发器的需求量相对较少。
        FPGA逻辑单元采用查找表结构，每单元只有一个或两个触发器。这样的工艺结构占用芯片面积小、速度高，每块芯片上能集成的单元数多，但逻辑单元的功能较弱，小单元的FPGA较适合数据型系统，这种系统所需的触发器数多，但逻辑相对简单。
        2. 内部互连资源与连线结构
        FPGA的分段式连线结构提供了很好的互连灵活性和很高的布线成功率，一对单元之间的互连路径可以有多种，它的信号传输延迟时间不能确定。
        CPLD的连续式互连结构是利用具有同样长度的一些金属线实现功能单元之间的互连，即用的是集总总线，所以其总线上任意一对输入端与输出端之间的延时相等，因而有较大的时间可预测性，产品可以给出引脚到引脚的最大延迟时间。
        3. 配置技术
        FPGA的配置信息存放在外部存储器中，故需外加ROM芯片，其保密性较差，可实现动态重构。
        CPLD通常采用EPROM、E2PROM、逆熔丝等，常不需外部ROM，CPLD不能实现动态重构。
        4. 规模
        CPLD逻辑电路在中小规模范围内，价格较便宜，器件有很宽的可选范围。CPLD的主要缺点是功耗比较大，15000门以上的CPLD功耗要高于FPGA、门阵列和分立器件。
        FPGA覆盖了大中规模范围，比CPLD更适合于实现多级的逻辑功能。在实现小型化、集成化和高可靠性的同时，上市速度快，市场风险小。对于快速周转的样机，这些特性使得对于大规模的ASIC电路设计，FPGA成为用户的首选。
        5. FPGA和CPLD封装形式的选择
        FPGA和CPLD器件的封装形式很多，其中主要有plcC、PQFP、TQFP、RQFP、VQFP、MQFP、PGA、BGA以及μBGA等。
        常用的PLCC封装的引脚数有28、44、52、68至84等几种规格。由于可以买到现成的PLCC插座，插拔方便，一般开发中，比较容易使用，适用于小规模的开发。缺点是I/O口有限以及易被人非法解密。
        PQFP、RQFP和VQFP属贴片封装形式，无需插座。适合于一般规模的产品开发或生产。
        BGA封装的引脚属于球状引脚，是较为先进的封装形式，大规模PLD器件已普遍采用BGA封装，BGA封装的引脚结构具有更强的抗干扰和机械抗振性能。





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