TechCodeview

Det FPGA og CPLD enheder blev skabt for at opnå kredsløbstætheden og hastigheden af ASIC (Application Specific Integrated Circuit) enheder, men med en kortere ekspeditionstid for programmerbare enheder. Den primære skelnen mellem en FPGA og en CPLD er, at en FPGA har flere logiske ressourcer end en CPLD, som er enklere og har færre sammenkoblinger. To faktorer tages for det meste i betragtning, når man adskiller FPGA og CPLD. Den første er deres arkitektur og hvordan den implementerer de forskellige logiske funktioner. For det andet den specifikke halvlederteknologi, der anvendes i hardwaren.

I denne artikel lærer du om forskellen mellem CPLD og FPGA . Men før du diskuterer forskellene, skal du kende til CPLD og FPGA med deres fordele og ulemper.

Hvad er CPLD?

CPLD er en forkortelse for 'Komplekse programmerbare logiske enheder' . Det er et integreret kredsløb, der hjælper med udførelsen af ​​digitale systemer. En CPLD består af programmerbare funktionsblokke, og hver blok har makroceller . CPLD's primære byggesten er makroceller. I/O af funktionsblokke er forbundet igennem Global Interconnection Matrix (GIM) . Denne sammenkoblingsmatrix kan omkonfigureres, fordi det er umuligt at ændre kontakterne mellem funktionsblokke. Disse funktionelle blokke svarer til et sæt logiske porte.

hvordan man blokerer YouTube-annoncer på Android

Det er vigtigt at overveje programmeringsteknik, I/P-kapacitet og funktionelle blokkapaciteter, når man designer CPLD'er. Generelt er CPLD'er ikke-flygtige og enkle at bruge, og de er billige.

CPLD'er kommer i forskellige IC-pakketyper og logikfamilier. Forsyningsspændingen, standbystrømmen, driftsstrømmen og effekttabet for CPLD'er er også forskellige. Derudover er disse tilgængelige med forskellige hukommelseskapaciteter og hukommelsesstøttemuligheder. Hukommelse måles typisk i bits eller megabits, og hukommelsesunderstøttelse indeholder ROM, RAM og dual-port RAM . Det omfatter også FIFO (først ind, først ud) og LIFO (sidst ind, sidst ud) hukommelse, og CAM (indholdsadresserbar hukommelse) .

Komponenter af CPLD

Der er forskellige komponenter i CPLD. Nogle hovedkomponenter i CPLD er som følger:

Funktionsblok
I en CPLD har en funktionsblok et OG-plan, der kan acceptere input fra I/O-blokke, funktionsblokke eller endda den samme funktionsbloks svar. Derefter føjes termerne til OR-arrayet og vælges ved hjælp af en stor multiplekser. Outputtet fra MUX kan enten flyttes fra blokken direkte eller via en clocket flip-flop. Denne funktionelle blok kan også have yderligere logik, såsom et valgbart eksklusivt ELLER, et master-nulstillingssignal og muligheden for at programmere polariteten i flere trin.Input/Output blokke
Input/Output-blokkene bruges til at sende signaler til CPLD-benene ved passende spændings- og strømniveauer. Det giver mulighed for fjernelse af forsinkelser, reduktion af kravene til enhedens holdetid og tilføjelse af ekstra ressourcer til enheden.Sammenkobling
Sammenkobling af en CPLD er en stor matrix af programmerbare switche, der styrer overførslen af ​​signaler fra en del af enheden til en anden.Programmerbare komponenter
Den bruger også programmerbare komponenter som PROM, EPROM, EEPROM og flash EPROM.

Fordele og ulemper ved CPLD

Der er forskellige fordele og ulemper ved CPLD. Nogle af de vigtigste fordele og ulemper ved CPLD er som følger:

Fordele

1. Det er nemt at designe.
2. Det har lave udviklingsomkostninger.
3. Det er med til at reducere tavlearealet.
4. Det giver høj pålidelighed.

Ulemper

1. Det er en mere kompliceret programmerbar logisk enhed.

Hvad er FPGA?

FPGA er en forkortelse for 'Feltprogrammerbare gate-arrays' . Det er en halvlederenhed sammensat af en matrix af konfigurerbare logiske blokke forbundet med hinanden via programmerbare sammenkoblinger. Efter produktionen kan en FPGA omprogrammeres til at opfylde kravene. Nuværende FPGA'er har ca 330.000 logik blokerer med 1100 I/O .

Brugere kan bruge Hardware Description Language (HDL) at designe og konfigurere kredsløbet. Derefter kan den udføre en simpel gate som en AND-gate eller et kompliceret system som en multi-core processor. Den gemmer alle konfigurationer i hovedhukommelsen. Som følge heraf kan et strømsvigt slette alle disse konfigurationer.

java konverter heltal til streng

Komponenter af FPGA

Der er forskellige komponenter i FPGA. Nogle hovedkomponenter i FPGA er som følger:

Programmerbare logiske blokke
Det muliggør implementering af logiske funktioner.Programmerbar routing
Det muliggør implementering af funktioner.I/O-blokke
Det bruges til at lave chipforbindelser.

Fordele og ulemper ved FPGA

Der er forskellige fordele og ulemper ved FPGA. Nogle af de vigtigste fordele og ulemper ved FPGA er som følger:

Fordele

1. FPGA IC'er er bredt tilgængelige og kan hurtigt programmeres ved hjælp af HDL-kode. Som følge heraf tilbydes løsningen hurtigere til markedet.
2. I FPGA-design håndterer softwaren routing, placering og timing. Det kræver mindre manuel involvering. Designflowet fjerner tidskrævende og komplicerede sted og router, gulvplanlægning og timinganalyser.
3. FPGA'er har evnen til at blive programmeret på logisk niveau. Som et resultat kan det implementere hurtigere og mere parallel signalbehandling. Det er udfordrende for CPU'en at udføre.
4. I modsætning til ASIC udvikling, som involverer betydelige NRE (ikke-tilbagevendende udgifter) og dyre værktøjer er FPGA-udvikling billigere på grund af billigere værktøjer og ingen NRE.
5. FPGA'er kan til enhver tid programmeres på softwareniveau. Som et resultat kunne FPGA IC omprogrammeres eller genbruges ubegrænset tid. FPGA'er kan også programmeres på afstand.

Ulemper

1. Strømforbruget er højere, og programmører har ringe kontrol over strømoptimering i FPGA.
2. FPGA'er er ideelle til prototyping og lavvolumenproduktion. Når antallet af FPGA'er, der skal oprettes, stiger, stiger prisen pr. produkt også.
3. FPGA-programmering kræver kendskab til VHDL/Verilog-programmeringssprogene samt det grundlæggende i det digitale system. Programmeringen er ikke så ligetil som den, der bruges i processorbaseret gear. Ingeniører skal også lære at bruge simuleringsværktøjer.
4. Når en FPGA er valgt og anvendt i designet, skal udviklere bruge de ressourcer, der findes på FPGA IC, hvilket begrænser designstørrelsen og funktionerne. En ordentlig FPGA skal vælges fra starten for at undgå et sådant problem.

Vigtigste forskelle mellem CPLD og FPGA

Der er forskellige nøgleforskelle mellem CPLD og FPGA . Nogle af de vigtigste forskelle mellem CPLD og FPGA er som følger:

1. CPLD er en forkortelse for Complex Programmable Logic Devices. I modsætning hertil er FPGA en forkortelse for Field Programmable Gate Arrays.
2. En CPLD er et integreret kredsløb, der hjælper med udførelsen af ​​digitale systemer. I modsætning hertil er en FPGA et integreret kredsløb, der hovedsageligt er skabt til at blive tilpasset efter fremstilling af en kunde eller en udvikler.
3. FPGA'er kan omfatte op til 100.000 små logiske blokke. I modsætning hertil kan CPLD'er kun gemme nogle få tusinde logiske blokke.
4. FPGA er velegnet til komplicerede apps. I modsætning hertil er CPLD bedre egnet til enklere apps.
5. FPGA har et større strømforbrug. I modsætning hertil har CPLD lavere strømforbrug.
6. Med hensyn til ydeevne giver FPGA stabil ydeevne, der er uafhængig af intern routing. I modsætning hertil har CPLD uforudsigelig ydeevne, der er baseret på routing.
7. CPLD svarer til PAL . På den anden side ligner FPGA en Portarray .
8. FPGA er en digital logikchip, der er baseret på vædder . I modsætning hertil er CPLD'er EEPROM-baseret .
9. FPGA er klassificeret som finkornet. I modsætning hertil er CPLD groft korn.
10. CPLD ydes mere beskyttelse end FPGA, fordi den har ikke-flygtig hukommelse.
11. Forsinkelser i CPLD'er er betydeligt mere forudsigelige end i FPGA'er.

Head-to-head sammenligning mellem CPLD og FPGA

Her vil du lære head-to-head sammenligningerne mellem CPLD og FPGA. De vigtigste forskelle mellem CPLD og FPGA er som følger:

Konklusion

FPGA'er tilbyder større kompleksitet og fleksibilitet og funktioner såsom on-chip RAM, clock management, DSP operationer, multiplikatorer osv. På den anden side bruger CPLD mindre strøm end FPGA, og FPGA enheder er mere tilbøjelige til at blive brugt hyppigt i design, hvor ændringer anvendes. I modsætning hertil bruges CPLD-enheder, når der kræves en simpel limlogik, og når der er behov for instant-on-kredsløb til appen, fordi FPGA fungerer ved en langsommere hastighed i starten på grund af indlæsning af konfiguration fra den eksterne ROM.