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EDA中的FPGA、CPLD的英文全稱和中文全稱是什麽?

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解析:

FPGA 簡介

FPGA是英文Field Programmable Gate Array的縮寫,即現場可編程門陣列,它是在PAL、GAL、EPLD等可編程器件的基礎上進壹步發展的產物。它是作為專用集成電路(ASIC)領域中的壹種半定制電路而出現的,既解決了定制電路的不足,又克服了原有可編程器件門電路數有限的缺點。

FPGA采用了邏輯單元陣列LCA(Logic Cell Array)這樣壹個新概念,內部包括可配置邏輯模塊CLB(Configurable Logic Block)、輸出輸入模塊IOB(Input Output Block)和內部連線(Interconnect)三個部分。FPGA的基本特點主要有:

1)采用FPGA設計ASIC電路,用戶不需要投片生產,就能得到合用的芯片。 ——2)FPGA可做其它全定制或半定制ASIC電路的中試樣片。

3)FPGA內部有豐富的觸發器和I/O引腳。

4)FPGA是ASIC電路中設計周期最短、開發費用最低、風險最小的器件之壹。

5)FPGA采用高速CHMOS工藝,功耗低,可以與CMOS、TTL電平兼容。

可以說,FPGA芯片是小批量系統提高系統集成度、可靠性的最佳選擇之壹。

目前FPGA的品種很多,有XILINX的XC系列、TI公司的TPC系列、ALTERA公司的FIEX系列等。

FPGA是由存放在片內RAM中的程序來設置其工作狀態的,因此,工作時需要對片內的RAM進行編程。用戶可以根據不同的配置模式,采用不同的編程方式。

加電時,FPGA芯片將EPROM中數據讀入片內編程RAM中,配置完成後,FPGA進入工作狀態。掉電後,FPGA恢復成白片,內部邏輯關系消失,因此,FPGA能夠反復使用。FPGA的編程無須專用的FPGA編程器,只須用通用的EPROM、PROM編程器即可。當需要修改FPGA功能時,只需換壹片EPROM即可。這樣,同壹片FPGA,不同的編程數據,可以產生不同的電路功能。因此,FPGA的使用非常靈活。

FPGA有多種配置模式:並行主模式為壹片FPGA加壹片EPROM的方式;主從模式可以支持壹片PROM編程多片FPGA;串行模式可以采用串行PROM編程FPGA;外設模式可以將FPGA作為微處理器的外設,由微處理器對其編程。

PLD介紹

可編程邏輯器件PLD(Programable Logic Device)是允許用戶編程(配置)實現所需邏輯功能的電路, 它與分立元件相比,具有速度快、容量大、功耗小和可靠性高等優點。由於集成度高,設計方法先進、現場可編程,可以設計各種數字電路,因此,在通信、數據處理、網絡、儀器、工業控制、軍事和航空航天等眾多領域內得到了廣泛應用。不久的將來將全部取代分立數字元件,目前壹些數字集成電路生產廠商已經停止了分立數字集成電路的生產。因此應該學會PLD的設計技術。

PLD電路早期代表產品由XLINX公司推出的門陣列,稱為FPGA(Field Programable Gate Array),隨後ALTERA公司推出以並行走線的PLD產品,稱為CPLD(Complex Programable Logic Device),這些早期產品價格高達萬元,其開發軟件價格高達幾十萬元。但是隨著生產技術水平的提高,現在PLD產品的價格已大大降低,壹片5000門、具有5K X 8的SRAM電路作配置、84腳封裝、速度達40—200MHz的PLD的價格已經下降到壹百元以下。每壹片這樣的PLD可以設計成單片機、或者是CPU等,並且可以在外部接線完成以後還可以重新進行設計多次。

目前在我國常見的PLD生產廠家有XILINX、ALTERA、ACTEL、LATTIC、ATMEL、MICROCHIP和AMD等等,其中XILINX和ALTERA為兩個主要生產廠,XILINX的產品為FPGA,ALTERA的產品稱為CPLD,各有優缺點,

但比較起來ALTERA的產品略有長處:

1. 同樣具有EPROM和SRAM的結構

2. 對於SRAM結構的產品,ALTERA公司PLD的輸出電流可達25MA,而XILINX的FPGA只有16MA

3. ALTERA公司的PLD延時時間可預測,彌補了FPGA的缺點

4. XILINX公司的開發軟件FOUNDATION 功能全,但是不如ALTERA公司的MAX+PLUS軟件使用簡單,特別是對於學校的學生學習VHDL語言和PLD設計。

5. ALTERA公司的產品價格稍微便宜

6. ALTERA公司新推出的FLEX 10K10E系列的產品具有更大的集成度

PLD的結構分為兩類:

l 邏輯單元陣列(LCA),包括邏輯快、互連陣列和I/O塊

l 復合PLD結構,包括邏輯塊和互連矩陣開關

XLINIX、ACTEL公司的產品采用LCA結構,而ALTERA、AMD的MACH系列采用的是復合PLD結構。