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可编程逻辑器件1.4.2:高效优化方案

时间:2023-06-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:可编程逻辑器件是一种由用户编程以实现某种逻辑功能的新型逻辑器件。FP-GA和CPLD分别是现场可编程门阵列和复杂可编程逻辑器件的简称,是新一代的数字逻辑器件。现在,FPGA和CPLD器件的应用已十分广泛,它们将随着EDA技术的发展而成为电子设计领域的重要角色。美国IT公司认为,一个ASIC80%的功能可用于IP核等现成逻辑合成。对于大规模的逻辑设计、ASIC设计或单片系统设计,则多采用FPGA。

可编程逻辑器件1.4.2:高效优化方案

可编程逻辑器件(PLD)是一种由用户编程以实现某种逻辑功能的新型逻辑器件。FP-GA和CPLD分别是现场可编程门阵列和复杂可编程逻辑器件的简称,是新一代的数字逻辑器件。现在,FPGA和CPLD器件的应用已十分广泛,它们将随着EDA技术的发展而成为电子设计领域的重要角色。高集成度、高速度和高可靠性是FPGA/CPLD最明显的特点,其时钟延时可小至纳秒级。结合其并行工作方式,在超高速应用领域和实时测控方面有着非常广阔的应用前景。在高可靠应用领域,如果设计得当,将不会存在类似于MCU的复位不可靠和PC可能跑飞等问题。FPGA/CPLD的高可靠性还表现在几乎可将整个系统下载于同一芯片中,实现所谓片上系统(System On Programmable Chip,SOPC),从而大大缩小了体积,易于管理和屏蔽。

由于FPGA/CPLD的集成规模非常大,可利用先进的EDA工具进行电子系统设计和产品开发。由于开发工具的通用性,设计语言的标准化,以及设计过程几乎与所用器件的硬件结构没有关系,所以,设计成功的各类逻辑功能块软件有很好的兼容性和可移植性。它几乎可用于任何型号和规模的FPGA/CPLD中,从而使得产品设计效率大幅度提高,可以在很短时间内完成十分复杂的系统设计,这正是产品快速进入市场最宝贵的特征。美国IT公司认为,一个ASIC80%的功能可用于IP核(Core)等现成逻辑合成。而未来大系统的FPGA/CPLD设计仅仅是各类再应用逻辑与IP核的拼装,其设计周期将更短。

与ASIC设计相比,FPGA/CPLD显著的优势是开发周期短、投资风险小、产品上市速度快、市场适应能力强和硬件升级回旋余地大,而且当产品定型和产量扩大后,可将在生产中达到充分检验的VHDL设计迅速实现ASIC投产。(www.xing528.com)

对于一个开发项目,究竟是选择FPGA还是选择CPLD主要看开发项目本身的需要。对于普通规模,且产量不是很大的产品项目,通常使用CPLD比较好。对于大规模的逻辑设计、ASIC设计或单片系统设计,则多采用FPGA。另外,FPGA掉电后将丢失原有的逻辑信息,所以在实用中需要为FPGA芯片配置一个专用ROM。

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