cpld和fpga的区别，简述fpga和cpld结构上的区别和各自特征

博宇考试网 2023-07-15 初级会计 次
cpld和fpga的区别，简述fpga和cpld结构上的区别和各自特征
本文主要针对cpld和fpga的区别，简述fpga和cpld结构上的区别和各自特征和fpga与cpld内部结构的区别等几个问题进行详细讲解，大家可以通过阅读这篇文章对cpld和fpga的区别有一个初步认识，对于今年数据还未公布且时效性较强或政策频繁变动的内容，也可以通过阅览本文做一个参考了解，希望本篇文章能对你有所帮助。

cpld和fpga的区别？

1、逻辑结构不一样：CPLD类似PAL、GAL，拥有丰富的组合逻辑电路资源。FPGA：类似门阵列，拥有丰富的触发器、存储器资源；CPU、DSP等IP核。

2、集成度不一样：CPLD：500~50000门；CPLD：500~50000门；FPGA：1K~10M门。

3、互连结构不一样：CPLD：等长度的互连线资源，其特点是延时相等。FPGA：长度不等的多段分布式互连，其特点是布线灵活，但延时与系统布局、布线相关。

4、粒度大小不一样：FPGA为细粒度结构，CPLD为粗粒度结构。FPGA内部有丰富连线资源，CLB分块较小，芯片的利用率非常高。CPLD的宏单元的与或阵列很大，一般不可以完全被应用，且宏单元当中主要运用高速数据入口通道连接，其容量有限，限制了器件的灵活布线，因为这个原因CPLD利用率较FPGA器件低。

5、应用范围的不一样：控制密集型（逻辑密集型），对数据处理能力要求低，但逻辑关系复杂，输入输出有点多，合适用CPLD达到。数据密集型，需非常多的数据处理能力，但逻辑相对简单，对输入要求少，合适FPGA达到。

6、配置不一样：CPLD采取EPROM，E2PROM工艺，直接写入，保密性好。FPGA：采取SRAM工艺，故需外加ROM芯片，用于存储配置信息。其保密性较差。可达到变动重构。高端FPGA具备加密功能。

7、布线能力：CPLD内连率高，不用人工布局布线来优化速度和面积，较FPGA更合适于EDA芯片设计的可编程验证。

8、推后小预测能力：CPLD连续式布线结构决定时序延时是均匀的和可预测的，FPGA分段式布线结构决定了不可预测时间推后。

9、灵活性：在编程上FPGA比CPLD具有更大的灵活性。FPGA可以在逻辑门下编程，而CPLD是在逻辑块下编程。

10、方便性：CPLD比FPGA使用起来更方便。CPLD的编程采取E2PROM或fastflash技术，不需要外部存储器芯片，使用简单。而FPGA的编程信息需存放在外部存储器上，使用方式复杂。

1. cpld是复杂可编程逻辑器件的缩写，而fpga是场可编程门阵列的缩写。2. cpld大多数情况下是用于达到电路中一部分较小规模的逻辑控制，而fpga则一般用于达到更大、更复杂的逻辑电路。3. cpld一般具有非常高的时候序性能而FPGA具有非常高的灵活性和可编程性。因为FPGA芯片内含独立的逻辑软件，比较容易更改设计，加上可扩展性和模块化的内核架构，因为这个原因FPGA可以设计出复杂的电路，更合适进行高速数据处理和大数据信息内容服务平台量存储。

CPLD和FPGA都是可编程逻辑器件，但是，它们的区别在于规模和复杂度。CPLD一般用于小规模的逻辑设计，而FPGA则适用于更大规模和更复杂的设计。

CPLD一般具有很快的时候钟速度和更低的功耗，但是，FPGA具有更高的灵活性和可扩展性。除开这点FPGA还可以达到更复杂的功能，如数字信号处理和高速通信。这些区别是因为CPLD和FPGA的内部结构和架构不一样所致使的。

区别

A．每个门的功耗 CPLD 高， FPGA 低。

B．CPLD 管脚 - 管脚的延时是确定的， FPGA 的是无法确定的；

C．FPGA 有很大的触发器，而 CPLD 有较少的触发器。

D．FPGA 合适于设计复杂的时候序逻辑，而 CPLD 合适于组合逻辑

CPLD和FPGA都是可编程逻辑芯片，它们的最大区别在于它们的结构和CPLD一般由多个可编程的逻辑块组成，这些逻辑块被连接到一个可编程的互连互联网中。

1. CPLD和FPGA是两种不一样的可编程逻辑器件。2. CPLD是复杂可编程逻辑器件，主要用于达到中等规模的数字电路，它的内部结构是由多个可编程逻辑单元和可编程互联资源组成；而FPGA是现场可编程门阵列，主要用于达到大规模的数字电路，它的内部结构是由非常多的可编程逻辑单元和可编程互联资源组成。3. CPLD和FPGA都是可编程逻辑器件，但是，它们的内部结构和应用场景带来一定不一样，需按照详细的应用需求来选择使用哪种器件。

简述FPGA与CPLD在硬件结构上的区别？

FPGA与CPLD的区别 系统的比较,与各位考生共享： 尽管FPGA和CPLD都是可编程ASIC器件,有不少共同特点,但因为CPLD和FPGA结构上的差异,具有各自的特点: （1）CPLD更合适完成各自不同的算法和组合逻辑,FP GA更合适于完成时序逻辑。

换句话说,FPGA更合适于触发器丰富的结构,而CPLD更合适于触发器有限而乘积项丰富的结构。（2）CPLD的连续式布线结构决定了它的时候序推后是均匀的和可预测的,而FPGA的分段式布线结构决定了其推后的不可预测性。（3）在编程上FPGA比CPLD具有更大的灵活性。CPLD通过更改具有固定内连电路的逻辑功能来编程,FPGA主要运用改变内部连线的布线来编程;FP GA可以在逻辑门下编程,而CPLD是在逻辑块下编程。（4）FPGA的集成度比CPLD高,具有更复杂的布线结构和逻辑达到。（5）CPLD比FPGA使用起来更方便。CPLD的编程采取E2PROM或FASTFLASH技术,不需要外部存储器芯片,使用简单。而FPGA的编程信息需存放在外部存储器上,使用方式复杂。（6）CPLD的速度比FPGA快,还具有很大时间可预测性。这是因为FPGA是门级编程,还CLB当中采取分布式互联,而CPLD是逻辑块级编程,还其逻辑块当中的互联是集总式的。（7） 在编程方法上,CPLD主要是根据E2PROM或FLASH存储器编程,编程次数可达1万次,优点是系统断电时编程信息也不丢失。CPLD又可分为在编程 器上编程和在系统编程两类。FPGA大多数是根据SRAM编程,编程信息在系统断电时丢失,每一次上电时,需从器件外部将编程数据重新写入SRAM中。其优 点是可以编程任意次,可以在工作中迅速编程,以此达到板级和系统级的变动配置。（8）CPLD保密性好,FPGA保密性差。（9）大多数情况下情况下,CPLD的功耗要比FPGA大,且集成度越高越明显。随 著复杂可编程逻辑器件(CPLD)密度的提升,数字器件设计人员在进行大型设计时,既灵活又容易,而且，产品可以很快进入市场。不少设计人员已经感受到 CPLD容易让用、时序可预测和速度高等优点,然而，,在过去因为受到CPLD密度的限制,他们只好转向FPGA和ASIC。目前,设计人员可以体会到密度 高达数十万门的CPLD所带来的好处。CPLD结构在一个逻辑路径上采取1至16个乘积项,因而大型复杂设计的运行速度可以预测。因为这个原因,原有设计 的运行可以预测,也很可靠,而且，更改设计也比较容易。CPLD在实质上很灵活、时序简单、路由性能极好,用户可以改变他们的设计同时保持引脚输出不变。与 FPGA相比,CPLD的I/O更多,尺寸更小。现目前,通信系统使用不少标准,一定要按照客户的需配置设备以支持不一样的标准。CPLD可让设备做 出对应的调整以支持各种协议,并随著标准和协议的演变而改变功能。这为系统设计人员带来很大的方便,因为在标准暂时还没有完全成熟以前他们完全就能够著手进行硬件设 计,然后再更改代码以满足最后标准的要求。CPLD的速度和推后特性比纯软件方案更好,它的NRE费用低於ASIC,更灵活,产品也可很快入市。CPLD可编程方案的优点请看下方具体内容： ●逻辑和存储器资源丰富(Cypress Delta39K200的RAM超越480 Kb) ●带冗余路由资源的灵活时序模型 ●改变引脚输出很灵活 ●可以装在系统上后重新编程 ●I/O数目多 ●具有可保证性能的集成存储器控制逻辑 ●提供单片CPLD和可编程PHY方案 因为有这些优点,设计建模成本低,可以在设计过程的任一阶段添加设计或改变引脚输出,可以很快上市 CPLD的结构 CPLD是属於粗粒结构的可编程逻辑器件。它具有丰富的逻辑资源(即逻辑门与寄存器的占比高)和高度灵活的路由资源。CPLD的路由是连接在一起的,而FPGA的路由是分割开的。FPGA可能更灵活,但涵盖不少跳线,因为这个原因速度较CPLD慢。CPLD以群阵列（array of clusters）的形式排列,由水平和垂直路由入口通道连接起来。这些路由入口通道把信号送到器件的引脚上或者传进来,还把CPLD内部的逻辑群连接起来。CPLD之故此，称作粗粒,是因为,与路由数量相比,逻辑群要大得到。CPLD的逻辑群比FPGA的基本单元大得多,因为这个原因FPGA是细粒的。CPLD的功能块 CPLD最基本的单元是宏单元。一个宏单元包含一个寄存器(使用多达16个乘积项作为其输入)及其它有用特性。因为每个宏单元用了16个乘积项,因为这个原因设计人员可部署非常多的组合逻辑而不需要增多额外的路径。那就是为什么CPLD被觉得是“逻辑丰富”型的。宏单元以逻辑模块的形式排列(LB),每个逻辑模块由16个宏单元组成。宏单元执行一个AND操作,然后一个OR操作以达到组合逻辑。每个逻辑群有8个逻辑模块,全部逻辑群都连接到同一个可编程互联矩阵。每个群还包含两个单端口逻辑群存储器模块和一个多端口入口通道存储器模块。前者每模块有8,192b存储器,后者包含4,096b专用通信存储器且可配置为单端口、多端口或带专用控制逻辑的FIFO。CPLD有什麽好处？ I/O数量多 CPLD的好处之一是在给定的器件密度上可提供更多的I/O数,有的时候，甚至高达百分之70。时序模型简单 CPLD更高于其它可编程结构之处在于它具有简单且可预测的时候序模型。这样的简单的时候序模型主要应归功于CPLD的粗粒度特性。CPLD可以在给定时间内提供较宽的相等状态,而与路由无关。这一能力是设计成功的重点,不但可加速初始设计工作,而且，可提高设计调试过程。粗粒CPLD结构的优点 CPLD是粗粒结构,这意味著进出器件的路径经过较少的开关,对应地推后也小。因为这个原因,与等效的FPGA相比,CPLD可工作在更高的频率,具有更好的性能。CPLD的另一个好处是其软件编译快,因为其易于路由的结构让布放设计任务更容易执行。细粒FPGA结构的优点 FPGA是细粒结构,这意味著每个单元间存在细粒推后。假设将少量的逻辑紧密排列在一起,FPGA的速度相当快。然而，,随著设计密度的增多,信号不可以不通过不少开关,路由推后也迅速增多,以此削弱了整体性能。CPLD的粗粒结构却能很好地适应这一设计布局的改变。灵活的输出引脚 CPLD的粗粒结构和时序特性可预测,因为这个原因设计人员在设计流程的后期仍可以改变输出引脚,而时序仍保持不变。新的CPLD封装 CPLD 有各种密度和封装类型,涵盖单芯片自引导方案。自引导方案在单个封装内集成了FLASH存储器和CPLD,没必要外部引导单元,以此可降低设计复杂性并节省 板空间。在给定的封装尺寸内,有更高的器件密度共享引脚输出。这个问题就为设计人员提供了“放大”设计的便利,而没必要修改板上的引脚输出。

cpld的工作原理？

它的工作方法和原理与FPGA(现场可编程门阵列)相类似，都是为了让用硬件描述语言VHDL/Verilog描述逻辑电路功能，然后将代码进行综合，布局，布线等操作，生成比特流文件来描述这些逻辑电路信息，再加载入芯片。因为这个原因它也属于硬件开发范畴。

但是，CPLD与FPGA的内部组成结构是不一样的，它由可编程逻辑宏单元阵列(MCA),可编程互联矩阵单元，可编程IO单元组成。

宏单元结构又由与阵列，或阵列，可编程触发器和多路选择器等电路组成。

CPLD与FPGA有何区别？

1、逻辑结构不一样。

2、集成度不一样。

3、互连结构不一样。

4、粒度大小不一样：FPGA为细粒度结构，CPLD为粗粒度结构。

5、应用范围的不一样。

6、配置不一样。

7、布线能力不一样。

8、CPLD连续式布线结构决定时序延时是均匀的和可预测的，FPGA分段式布线结构决定了不可预测时间推后。

9、在编程上FPGA比CPLD具有更大的灵活性。

10、方便性：CPLD比FPGA使用起来更方便。

CPLD和FPGA都是可编程逻辑器件，用于达到逻辑功能和数字电路设计。尽管它们在某些方面很相似，但也存在一部分区别。

1. 大小和复杂度：CPLD（Complex Programmable Logic Device）一般较小且较简单，适用于达到较小规模的逻辑功能。而FPGA（Field-Programmable Gate Array）一般更大且更复杂，可以达到更大规模的逻辑功能。

2. 逻辑密度：CPLD一般具有固定的逻辑密度，即这当中包含的逻辑器件数量是固定的。而FPGA具有可变的逻辑密度，用户可以按照需配置这当中的逻辑门数量。

3. 可编程性：CPLD具有很低的可编程性，一般使用的是电流驱动的AND/OR逻辑门还有触发器。而FPGA具有更高的可编程性，一般使用的是查找表（Look-Up Table）和可编程连线。

4. 时钟速度：因为FPGA具有更高的可编程性，其时钟速度一般较快，适用于需高性能的应用。而CPLD的时候钟速度很低，适用于对时钟速度要求不高的应用。

5. 功耗：CPLD一般具有很低的功耗，适用于需低功耗的应用。而FPGA的功耗非常高，一般适用于需更高性能和更复杂功能的应用。

总结历次经验来说，CPLD适用于较小规模、低功耗的应用，而FPGA适用于更大规模、高性能的应用。选择哪种器件主要还是看详细的需求和设计要求。

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