TechCodeview

De FPGA och CPLD enheter skapades för att erhålla kretsdensiteten och hastigheten ASIC (Application Specific Integrated Circuit) enheter, men med en kortare handläggningstid för programmerbara enheter. Den primära skillnaden mellan en FPGA och en CPLD är att en FPGA har fler logiska resurser än en CPLD, vilket är enklare och har färre sammankopplingar. Två faktorer beaktas mest när man separerar FPGA och CPLD. Den första är deras arkitektur och hur den implementerar de olika logikfunktionerna. För det andra den specifika halvledarteknik som används i hårdvaran.

I den här artikeln kommer du att lära dig om skillnaden mellan CPLD och FPGA . Men innan du diskuterar skillnaderna måste du känna till CPLD och FPGA med deras fördelar och nackdelar.

Vad är CPLD?

CPLD är en förkortning för 'Komplexa programmerbara logiska enheter' . Det är en integrerad krets som hjälper till vid exekvering av digitala system. En CPLD består av programmerbara funktionsblock, och varje block har makroceller . CPLD:s primära byggstenar är makroceller. I/O för funktionsblock är ansluten genom Global Interconnection Matrix (GIM) . Denna sammankopplingsmatris är omkonfigurerbar eftersom det är omöjligt att ändra kontakterna mellan funktionsblocken. Dessa funktionsblock är ekvivalenta med en uppsättning logiska grindar.

char till sträng i java

Det är viktigt att överväga programmeringsteknik, I/P-kapacitet och funktionella blockfunktioner när man designar CPLD:er. I allmänhet är CPLD: er icke-flyktiga och enkla att använda, och de är billiga.

CPLD:er finns i olika IC-pakettyper och logikfamiljer. Matningsspänningen, standbyströmmen, driftsströmmen och effektförlusten för CPLD:er är också olika. Dessutom finns dessa med olika minneskapaciteter och alternativ för minnesstöd. Minne mäts vanligtvis i bitar eller megabitar, och minnesstöd innehåller ROM, RAM och RAM med dubbla portar . Det ingår också FIFO (först in, först ut) och LIFO (sist in, sist ut) minne, och CAM (innehållsadresserbart minne) .

Komponenter i CPLD

Det finns olika komponenter i CPLD. Några huvudkomponenter i CPLD är följande:

Funktionsblock
I en CPLD har ett funktionsblock ett OCH-plan som kan acceptera indata från I/O-block, funktionsblock eller till och med samma funktionsblocks svar. Därefter läggs termerna till i OR-matrisen och väljs med hjälp av en stor multiplexer. Utsignalen från MUX kan antingen flyttas från blocket direkt eller via en klockad vippa. Detta funktionsblock kan också ha ytterligare logik, som ett valbart exklusivt ELLER, en huvudåterställningssignal och möjligheten att programmera polariteten i flera steg.Ingångs-/utgångsblock
Ingångs-/utgångsblocken används för att skicka signaler till CPLD-stiften vid lämpliga spännings- och strömnivåer. Det gör det möjligt att ta bort förseningar, minska kraven på enhetens hålltid och lägga till extra resurser till enheten.Sammankoppling
Sammankoppling av en CPLD är en stor matris av programmerbara switchar som styr överföringen av signaler från en del av enheten till en annan.Programmerbara komponenter
Den använder också programmerbara komponenter som PROM, EPROM, EEPROM och flash EPROM.

Fördelar och nackdelar med CPLD

Det finns olika fördelar och nackdelar med CPLD. Några huvudsakliga fördelar och nackdelar med CPLD är följande:

Fördelar

1. Det är lätt att designa.
2. Det har en låg utvecklingskostnad.
3. Det hjälper till att minska brädytan.
4. Det ger hög tillförlitlighet.

Nackdelar

1. Det är en mer komplicerad programmerbar logikenhet.

Vad är FPGA?

FPGA är en förkortning för 'Fältprogrammerbara portarrayer' . Det är en halvledarenhet som består av en matris av konfigurerbara logiska block som är länkade samman via programmerbara sammankopplingar. Efter produktion kan en FPGA omprogrammeras för att uppfylla kraven. Nuvarande FPGA har ungefär 330 000 logiska block med 1100 I/O .

Användare kan använda Hardware Description Language (HDL) att designa och konfigurera kretsen. Efter det kan den exekvera en enkel grind som en AND-grind eller ett komplicerat system som en flerkärnig processor. Den sparar alla konfigurationer i huvudminnet. Som ett resultat kan ett strömavbrott radera alla dessa konfigurationer.

lång till strängjava

Komponenter i FPGA

Det finns olika komponenter i FPGA. Några huvudkomponenter i FPGA är följande:

Programmerbara logiska block
Det möjliggör implementering av logiska funktioner.Programmerbar routing
Det möjliggör implementering av funktioner.I/O-block
Den används för att göra chipanslutningar.

Fördelar och nackdelar med FPGA

Det finns olika fördelar och nackdelar med FPGA. Några huvudsakliga fördelar och nackdelar med FPGA är följande:

Fördelar

1. FPGA IC är allmänt tillgängliga och kan snabbt programmeras med HDL-kod. Som ett resultat erbjuds lösningen till marknaden snabbare.
2. I FPGA-design hanterar programvaran routing, placering och timing. Det kräver mindre manuell inblandning. Designflödet tar bort tidskrävande och komplicerade plats- och router-, golvplanering och tidsanalyser.
3. FPGA:er har förmågan att programmeras på logisk nivå. Som ett resultat kan den implementera snabbare och mer parallell signalbehandling. Det är utmanande för CPU:n att köra.
4. Till skillnad från ASIC utveckling, som innebär betydande NRE (Icke-återkommande utgifter) och dyra verktyg, FPGA-utveckling är billigare på grund av billigare verktyg och ingen NRE.
5. FPGA kan programmeras på mjukvarunivå när som helst. Som ett resultat kan FPGA IC omprogrammeras eller återanvändas obegränsat antal gånger. FPGA kan också programmeras på avstånd.

Nackdelar

1. Strömförbrukningen är högre och programmerare har liten kontroll över effektoptimering i FPGA.
2. FPGA:er är idealiska för prototypframställning och lågvolymproduktion. När antalet FPGA:er som ska skapas ökar, ökar också kostnaden per produkt.
3. FPGA-programmering kräver förtrogenhet med VHDL/Verilog-programmeringsspråken samt grunderna i digitala system. Programmeringen är inte lika enkel som den som används i processorbaserad utrustning. Ingenjörer måste också lära sig hur man använder simuleringsverktyg.
4. När en FPGA väl har valts och använts i designen måste utvecklarna använda resurserna som finns på FPGA IC, vilket begränsar designstorleken och funktionerna. En korrekt FPGA måste väljas från början för att undvika ett sådant problem.

Viktiga skillnader mellan CPLD och FPGA

Det finns olika viktiga skillnader mellan CPLD och FPGA . Några av de viktigaste skillnaderna mellan CPLD och FPGA är följande:

1. CPLD är en förkortning för Complex Programmable Logic Devices. Däremot är FPGA en förkortning för Field Programmable Gate Arrays.
2. En CPLD är en integrerad krets som hjälper till vid exekvering av digitala system. Däremot är en FPGA en integrerad krets som huvudsakligen är skapad för att anpassas efter tillverkning av en kund eller en utvecklare.
3. FPGA kan innehålla upp till 100 000 små logiska block. Däremot kan CPLD:er bara lagra några tusen logiska block.
4. FPGA är lämplig för komplicerade appar. Däremot är CPLD bättre lämpad för enklare appar.
5. FPGA har en större strömförbrukning. Däremot har CPLD lägre strömförbrukning.
6. När det gäller prestanda ger FPGA stabil prestanda som är oberoende av intern routing. Däremot har CPLD oförutsägbar prestanda som är baserad på routing.
7. CPLD motsvarar KOMPIS . Å andra sidan liknar FPGA en Gate array .
8. FPGA är ett digitalt logikchip som bygger på Bagge . Däremot är CPLD EEPROM-baserad .
9. FPGA klassificeras som finkornig. Däremot är CPLD grovkornigt.
10. CPLD tillhandahålls mer skydd än FPGA eftersom det har beständigt minne.
11. Förseningar i CPLD är betydligt mer förutsägbara än i FPGA.

Head-to-head jämförelse mellan CPLD och FPGA

Här kommer du att lära dig de direkta jämförelserna mellan CPLD och FPGA. De viktigaste skillnaderna mellan CPLD och FPGA är följande:

Slutsats

FPGA:er erbjuder större komplexitet och flexibilitet och funktioner såsom on-chip RAM, klockhantering, DSP-operationer, multiplikatorer, etc. Å andra sidan förbrukar CPLD mindre ström än FPGA, och FPGA-enheter är mer benägna att användas ofta i konstruktioner där ändringar tillämpas. Däremot används CPLD-enheter när en enkel limlogik krävs och när instant-on-kretsar behövs för appen eftersom FPGA fungerar med en långsammare hastighet initialt på grund av laddningen av konfigurationen från det externa ROM-minnet.