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CPLD是什么?CPLD可以干什么?

2020/10/26    来源:电子发烧友        
关键字:CPLD  
CPLD即复杂可编程逻辑器件,是从PAL和GAL器件发展出来的器件,相对而言规模大,结构复杂,属于大规模集成电路范围。

CPLD定义:

 CPLD即复杂可编程逻辑器件,是从PAL和GAL器件发展出来的器件,相对而言规模大,结构复杂,属于大规模集成电路范围。是一种用户根据各自需要而自行构造逻辑功能的数字集成电路。其基本设计方法是借助集成开发软件平台,用原理图、硬件描述语言等方法,生成相应的目标文件,通过下载电缆(“在系统”编程)将代码传送到目标芯片中,实现设计的数字系统。

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CPLD构成:

 CPLD主要是由可编程逻辑宏单元(MC,Macro Cell)围绕中心的可编程互连矩阵单元组成。其中MC结构较复杂,并具有复杂的I/O单元互连结构,可由用户根据需要生成特定的电路结构,完成一定的功能。由于CPLD内部采用固定长度的金属线进行各逻辑块的互连,所以设计的逻辑电路具有时间可预测性,避免了分段式互连结构时序不完全预测的缺点。

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CPLD的用途:

 1、PLD能完成任何数字器件的功能,上至高性能CPU,下至简单的74电路,都可以用FPGA/CPLD来实现。

 2、LD如同一张白纸或是一堆积木,工程师可以通过传统的原理图输入法,或是硬件描述语言自由的设计一个数字系统。通过软件仿真,我们可以事先验证设计的正确性。在PCB完成以后,还可以利用CPLD的在线修改能力,随时修改设计而不必改动硬件电路。

 3、用CPLD来开发数字电路,可以大大缩短设计时间,减少PCB面积,提高系统的可靠性。

 4、CPLD还可以做数字IC设计的前端验证,用这种方式可以很大程度上降低IC设计的成本。

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CPLD使用方法:

 CPLD是一种用户根据各自需要而自行构造逻辑功能的数字集成电路。其基本设计方法是借助集成开发软件平台,用原理图、硬件描述语言等方法,生成相应的目标文件,通过下载电缆(“在系统”编程)将代码传送到目标芯片中,实现设计的数字系统。

 这里以抢答器为例讲一下它的设计(装修)过程,即芯片的设计流程。CPLD的工作大部分是在电脑上完成的。打开集成开发软件(Altera公司 Max+pluxII)→画原理图、写硬件描述语言(VHDL,Verilog)→编译→给出逻辑电路的输入激励信号,进行仿真,查看逻辑输出结果是否正确→进行管脚输入、输出锁定(7128的64个输入、输出管脚可根据需要设定)→生成代码→通过下载电缆将代码传送并存储在CPLD芯片中。7128这块芯片各管脚已引出,将数码管、抢答开关、指示灯、蜂鸣器通过导线分别接到芯片板上,通电测试,当抢答开关按下,对应位的指示灯应当亮,答对以后,裁判给加分后,看此时数码显示加分结果是否正确,如发现有问题,可重新修改原理图或硬件描述语言,完善设计。

 设计好后,如批量生产,可直接复制其他CPLD芯片,即写入代码即可。如果要对芯片进行其它设计,比如进行交通灯设计,要重新画原理图、或写硬件描述语言,重复以上工作过程,完成设计。这种修改设计相当于将房屋进行了重新装修,这种装修对CPLD来说可进行上万次。

CPLD系统接口电路:

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责任编辑:杨培
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