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CPLD的基本结构

常青树  发表于 2008/10/28 21:24:55      632 查看 0 回复  [上一主题]  [下一主题]

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CPLD(Complex Programmable Logic Device)复杂可编程逻辑器件,组合逻辑资源比较丰富,适合组合电路较多的控制应用。

  CPLD主要由可编程I/O单元、基本逻辑单元、布线池和其他辅助功能模块构成。
  1.可编程逻辑单元
    作用与FPGA的基本I/O口相同,但是CPLD应用范围局限性较大,I/O的性能和复杂度与FPGA相比有一定的差距,支撑的I/O标准较少,频率也较低。
  2.基本逻辑单元
    CPLD中基本逻辑单元是宏单元。所谓宏单元就是由一些与、或阵列加上触发器构成的,其中“与或”阵列完成组合逻辑功能,触发器用以完成时序逻辑。
    与CPLD基本逻辑单元相关的另外一个重要概念是乘积项。所谓乘积项就是宏单元中与阵列的输出,其数量标志了CPLD容量。乘积项阵列实际上就是一个“与或”阵列,每一个交叉点都是一个可编程熔丝,如果导通就是实现“与”逻辑,在“与”阵列后一般还有一个“或”阵列,用以完成最小逻辑表达式中的“或”关系。
  3.布线池、布线矩阵
    CPLD中的布线资源比FPGA的要简单的多,布线资源也相对有限,一般采用集中式布线池结构。所谓布线池其本质就是一个开关矩阵,通过打结点可以完成不同宏单元的输入与输出项之间的连接。由于CPLD器件内部互连资源比较缺乏,所以在某些情况下器件布线时会遇到一定的困难。由于CPLD的布线池结构固定,所以CPLD的输入管脚到输出管脚的标准延时固定,被成为Pin to Pin延时,用Tpd表示,Tpd延时反映了CPLD器件可以实现的最高频率,也就清晰地表明了CPLD器件的速度等级。
  4.其他辅助功能模块
    如JTAG编程模块,一些全局时钟、全局使能、全局复位/置位单元等。
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