你知道CPLD嗎？它是“復(fù)雜可編程邏輯器件”的縮寫(xiě)，它是一種數(shù)字IC，允許用戶根據(jù)需要多次重寫(xiě)和擦除程序。隨著CPLD等可編程器件的出現(xiàn)，產(chǎn)品開(kāi)發(fā)變得更快、成本更低。在本文中，英銳恩單片機(jī)開(kāi)發(fā)工程師將介紹CPLD和PLD（可編程邏輯器件）。

一、什么是CPLD？

正如開(kāi)頭提到的，CPLD是Complex Programmable Logic Device的縮寫(xiě)。要了解該設(shè)備的外觀，您必須首先更好地了解PLD。

①什么是PLD？

PLD是可編程邏輯器件，意思是“可由用戶編程的邏輯電路”。過(guò)去，數(shù)字電路是使用專用IC和LSI構(gòu)建的。

專用芯片已經(jīng)商業(yè)化，已經(jīng)安裝了固定門(mén)，雖然方便，但不支持規(guī)格更改或定制。這意味著如果在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的某個(gè)階段出現(xiàn)問(wèn)題并且決定更改規(guī)格，產(chǎn)品開(kāi)發(fā)工程師將不得不再次購(gòu)買(mǎi)新的專用芯片。不僅成本高，而且浪費(fèi)時(shí)間。因此，從1970年代左右開(kāi)始，即使用戶購(gòu)買(mǎi)產(chǎn)品后也可以重寫(xiě)自己的程序的通用設(shè)備已經(jīng)面世。

由于PLD可以在開(kāi)發(fā)的任何階段從外部寫(xiě)入和擦除程序，因此它可以立即響應(yīng)中間的規(guī)范更改和定制。因此，產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)速度變得更快了，對(duì)很多廠商來(lái)說(shuō)都派上了用場(chǎng)。

根據(jù)電路規(guī)模和結(jié)構(gòu)，有幾種類(lèi)型的PLD。其中包括配備數(shù)百個(gè)門(mén)的PAL（可編程陣列邏輯）和GAL（通用陣列邏輯），以及擁有數(shù)萬(wàn)個(gè)或更多門(mén)的極高集成度的FPGA（現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列）。

②什么是CPLD？

如上所述，CPLD是通用芯片，購(gòu)買(mǎi)后可以改寫(xiě)程序。首先，數(shù)字電路真的很簡(jiǎn)單，開(kāi)/關(guān)控制和輸入/輸出控制是由組成門(mén)的AND電路、OR電路和NOT電路完成的。

在CPLD中，這個(gè)門(mén)可以任意改寫(xiě)。作為具體的編程流程，首先，在硬件描述語(yǔ)言（HDL）中描述設(shè)計(jì)（設(shè)計(jì)入口）。這種硬件描述語(yǔ)言是一種非常流行的語(yǔ)言，不僅適用于CPLD，而且適用于數(shù)字電路設(shè)計(jì)。有VerilogHDL和VHDL（Very High Speed IC DHL）。根據(jù)這種設(shè)計(jì)，PLD將改變規(guī)格。這里設(shè)計(jì)的電路是仿真的。

我們可以在實(shí)際商業(yè)化之前檢查操作是否符合設(shè)計(jì)。這消除了商業(yè)化后“早知道應(yīng)該這樣設(shè)計(jì)”的風(fēng)險(xiǎn)。在大多數(shù)情況下，CPLD中執(zhí)行批處理編譯（即可以理解并通過(guò)計(jì)算機(jī)，諸如邏輯綜合執(zhí)行執(zhí)行語(yǔ)言轉(zhuǎn)換）一個(gè)單一的點(diǎn)擊。將這樣創(chuàng)建的電路放置在任意位置并接線，即可完成。此外，根據(jù)產(chǎn)品的布局和接線，相應(yīng)的引腳可能會(huì)有所不同，因此請(qǐng)?zhí)崆安榭磾?shù)據(jù)表等。

③CPLD與FPGA的區(qū)別

作為PLD，您經(jīng)常會(huì)看到術(shù)語(yǔ)FPGA。這是Field Programmable Gate Array的縮寫(xiě)，可以看到它是一種類(lèi)似于CPLD的器件，譯為“可以在現(xiàn)場(chǎng)改寫(xiě)電路的集成電路”。然而，最大的區(qū)別是“規(guī)?！薄Ｈ缟纤?，F(xiàn)PGA是具有數(shù)萬(wàn)個(gè)或更多門(mén)的龐大規(guī)模的PLD，而CPLD則是具有數(shù)千個(gè)門(mén)的集成度。

此外，F(xiàn)PGA將已編程的設(shè)計(jì)存儲(chǔ)在SRAM等易失性存儲(chǔ)器中，而CPLD將其存儲(chǔ)在非易失性存儲(chǔ)器中。然而，一些FPGA也使用非易失性存儲(chǔ)器。再者，一般的FPGA非常靈活，擅長(zhǎng)自由設(shè)計(jì)。因此，可以說(shuō)它也適用于復(fù)雜的數(shù)字電路設(shè)計(jì)。另一方面，CPLD的規(guī)格并不低。CPLD還能夠進(jìn)行極其高級(jí)的編程，并且具有比FPGA便宜的優(yōu)勢(shì)。因此，哪種更合適取決于電路規(guī)模等使用條件。

二、CPLD的應(yīng)用場(chǎng)景

CPLD的使用再次使產(chǎn)品開(kāi)發(fā)更快更順暢。不僅可以更改和定制規(guī)格，還可以在開(kāi)發(fā)過(guò)程中進(jìn)行模擬，從而將開(kāi)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)降至最低。此外，與許多PLD一樣，使用硬件描述語(yǔ)言可以更輕松地進(jìn)行設(shè)計(jì)，而無(wú)需物理創(chuàng)建電路。

現(xiàn)代產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的速度與日俱增。環(huán)顧四周，有很多新鮮事物?？梢哉f(shuō)，在這樣的現(xiàn)代公司的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中，CPLD是不可或缺的。

以上就是英銳恩單片機(jī)開(kāi)發(fā)工程師分享的“什么是CPLD？它與FPGA有什么不同？”。英銳恩專注單片機(jī)應(yīng)用方案設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)，提供8位單片機(jī)、16位單片機(jī)、32位單片機(jī)。