認清CPLD和FPGA

　　CPLD和FPGA都是我們經(jīng)常會用到的器件。有的說有配置芯片的是FPGA，沒有的是CPLD;有的說邏輯資源多的是FPGA，少的是CPLD;有的直接就不做區(qū)分，把他們都叫做FPGA。那么兩者到底有什么區(qū)別呢?下面我們就以Altera公司的CPLD和FPGA為例來說說兩者的區(qū)別。

　　首先我們看一下CPLD的芯片結構，搞清楚CPLD是由哪幾部分組成的。下圖是MAX系列CPLD的芯片結構圖：

　　從圖中可以清楚的看出來CPLD主要由三部分組成：Macro cell(宏單元)，PIA(可編程連線)，和IO Control Block(IO控制塊)。每個宏單元都與GCLK(全局時鐘)OE(輸出使能)GCLR(清零)等控制信號直接相連，并且延時相同。各宏單元之間也由固定長度的金屬線互連，這樣保證邏輯電路的延時固定。其中宏單元模塊是CPLD的邏輯功能實現(xiàn)單元，是器件的基本單元，我們設計的邏輯電路就是由宏單元具體實現(xiàn)的。下面我們再來看看宏單元的具體結構：

　　一個宏單元主要包括了LAB Local Array(邏輯陣列)，Product-Term Select Matrix(乘積項選擇矩陣)和一個可編程D觸發(fā)器組成。其中邏輯陣列的每一個交叉點都可以通過編程實現(xiàn)導通從而實現(xiàn)與邏輯，乘積項選擇矩陣可實現(xiàn)或邏輯。這兩部分協(xié)同工作，就可以實現(xiàn)一個完整的組合邏輯。輸出可以選擇通過D觸發(fā)器，也可以對觸發(fā)器進行旁路。通過這個結構可以發(fā)現(xiàn)，CPLD非常適合實現(xiàn)組合邏輯，再配合后面的觸發(fā)器也能夠實現(xiàn)一定的時序邏輯。